diseño y construcción de un electrocardiógrafo
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8/17/2019 Diseño y Construcción de Un Electrocardiógrafo
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Diseño y construcción de unelectrocardiógrafo(derivación bipolar)
Presentado porAbel Fernández
Marlon lagos
Para:
ng! aura polo
"niversidad del #agdalena
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ntroducción
$s un procedi#iento de diagnóstico con el %ue se obtiene un registro de la actividadel&ctrica del corazón! $s la t&cnica #ás usada para el estudio electro'siológico delcorazón debido a %ue es un #&todo no invasivo y per#ite registrar la actividadel&ctrica del corazón desde la super'cie del cuerpo u#ano!
Desde sus inicios el $*+ a sido interpretado a partir de la #orfolog,a de las ondas yco#ple-os %ue co#ponen el ciclo card,aco y de las #ediciones de intervalos de tie#poentre las diferentes ondas co#ple-os y seg#entos! .as contracciones r,t#icas delcorazón están controladas por una serie ordenada de descargas el&ctricas %ue seoriginan en el nodo sinusal de la aur,cula dereca y se propagan a los ventr,culos a
trav&s del nodo aur,culoventricular y del az de /is (un az de 'brasneuro#usculares)!
Mediante electrodos aplicados en varias regiones del cuerpo se puede obtener trasa#pli'carlas un registro de estas descargas el&ctricas (trans#itidas por los te-idoscorporales desde el corazón asta la piel)! $ste registro se lla#a electrocardiogra#a!$l electrocardiogra#a ($*+) es el registro grá'co en función del tie#po de lasvariaciones de potencial el&ctrico generadas por el con-unto de c&lulas cardiacas yrecogidas en la super'cie corporal!
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Descripción del proyecto
0uestro proyecto se basó en el diseño y construcción de un
electro cardiógrafo para visualizar la señal bipolar cardiaca en
un osciloscopio! "tiliza#os co#ponentes co#o un
a#pli'cador de instru#entación (ina123p) para a#pli'car laseñal captada de los sensores (electrodos) dado %ue las
señales provenientes del cuerpo u#ano son señales #uy
pe%ueñas %ue están en el orden de los #icro voltios por endese necesita a#pli'carlas ta#bi&n se diseñó un 'ltro
pasabanda para li#itar las frecuencias ba-as y altas de la
señal entrante y un 'ltro recaza banda tipo notc de 45/ertz para eli#inar el ruido producido por el co#ponte A*!
Derivación bipolar cardiaca.as bipolares creadas por 6illen $intoven registran la diferencia de potencial el&ctrico%ue se produce entre dos puntos (7er Figura 8)!
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Figura 7. Triángulo de Einthoven Para su registro se colocan 9 electrodos: razo dereco ;A razo iz%uierdo .A Piernaz%uierda ..! iste entre la pierna iz%uierda (polopositivo) y el brazo dereco (polo negativo) (7er Figura ?)!DIII: ;egistra la diferencia del potencial %ue e>iste entre la pierna iz%uierda (polopositivo) y el brazo iz%uierdo (polo negativo) (7er Figura 15)!
Figura 8. Derivación I Figura 9. Derivación II Figura 10. Derivación III
Materiales utilizados para laconstrucción del $lectro#iógrafo
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Electrodos AgAg!l
$n su for#a básica se trata de un conductor #etálico en contacto con la piel y seutiliza una pasta electrol,tica para establecer y #antener el contacto (7er Figura 18)!
@radicional#ente el electrodo se ace de plata ale#ana (una aleación platani%uel)!Antes de aderirlo al cuerpo su super'cie cóncava se cubre con una pasta electrol,tica!.a #isión de los electrodos consiste en recoger la señal de la super'cie cutánea!
Figura 17. Electrodos AgAg!l
Es"eci#caciones t$cnicas:B#pedancia de corriente alterna por deba-o de 2 C6!B7olta-e de desplaza#iento de corriente directa #enor de 155 #7!
B;ecuperación de
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"$(#%&)*+' ofreciendo alto reca-o en modo com.n "12$d/ a 0≥1$$$'( !peran
con alimentaciones tan bajas como 2(2#&, permitiendo uso de bateras y una
corriente inmóil de 3$$µ A má4imo(
El INA128P está disponible en encapsulado de 8 pines de plástico con un rango
de temperatura "5 6$*+ a 78#*+'(
angos del INA128P9• &oltaje de !ffset bajo9 #$% má4imo(• &ariación baja9 $(#%&)*+ má4imo(• +orriente de offset baja a la entrada9 #na má4imo(• Alto reca-o en modo com.n9 12$d/ mnimo(• Protección de sobreoltaje a la entrada9 6$&(• ango de alimentación9 2(2# a 18&(• +orriente inmóil baja9 3$$µ A :á4ima(• Encapsulado de 8 pines en plástico(
Deter#ina#os la ganancia del ina123p #ediante la siguiente
for#ula:
G=1+49.4 kΩ
RG
/ici#os ;+135 Ω por tanto la ganacia es:
G=1
+
49.4 kΩ
180Ω =275
Resistencias9 1$$;, 22$;, 82;, 2?$86OsciloscopioFuenteGenerador de señales
Diseño
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Diagra%a de )lo*ues
Diseño filtro pasa alta (primer orden) fc=5Hz
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@unción general filtro pasa alta primera orden
H (s )= A
1+ai Wc
s
@unción de transferencia
H (s )=
Vo
Vi =
− R2/ R1
1+ 1 R1SC
Igualando las funciones
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A=− R2 R1 "1'
aiWc= 1
R1
C
"2'
Be la ecuación "2' despejamos 1 y fijamos el capacitor +1#$nf
R1= 1
ai2πCfc
R1= 1
(1)(2π )(150nf )(5hz)=212kΩ
+omo la ganancia es de AC1$ entonces
Be la ecuación "1' despejamos 2
R2= A∗ R1=(10 ) (212kΩ )=2.12 MΩ
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Diseño filtro pasa bao (primer orden) fc=5!"z
@unción general filtro pasa alta primera orden
H (s )= A
1+ais
Wc
H (s )=Vo
Vi
= − R2/ R1
1+ R2∗S∗C
Igualando las funciones
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A=− R2 R1 "1'
ai
Wc= R2∗C "2'
Be la ecuación "2' despejamos 2 y fijamos el capacitor +==nf
R2= ai
2πCfc
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R2= 1
(2π )(33nf )(50hz )=96kΩ
+omo la ganancia es de AC1 entonces
Be la ecuación "1' despejamos 1
R1= A ∗ R2=(1 ) (96kΩ)=96kΩ
Pruebas y resultados obtenidos
Despu&s de realizar la respectiva a#pli'cación y el 'ltrado de
la señal captada por los sensores(electrodos)la señal
resultante se #uestra de la siguiente 'gura1
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Figura1