Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35119

MagistrTNT пишет:

with пишет:

MagistrTNT пишет: В мире уже во всю делают ИГРУШКИ настроенные на снятие биопотенциала.
necomimi.ru/
А мы все решаем сколько витков мотать.
Был очень шокирован, когда во время своей речи Путин упомянул о необходимости усилить разработки биоинтерфесов, он что следит за мной :woohoo:

Ушки такие я подарил подруге, очень прикольно наблюдать как они сдают реальные эмоции их носящего.


Учите программирование, в первую очередь программирование ПЛИС, работу с SAR АЦП .. стыкуйте их вместе с электродами ECG ... и открывайте новые горизонты.
Кто-ж мешает

Оцифровать сигнал это задача для школьников. Проблема в том что даже 16-битная цифровая даст слишком мало данных для выделения слабых потенциалов. Например невозможно будет выделить гама сигнал на фоне всезабивающей амплитуды Альф-ритма.
Основная идея сделать максимально с помощью аналоговых преобразований и уже очищенный и усиленый сигнал оцифровывать.
В таком случаи вполне хватит возможностей 10-битного АЦП большинства микроконтроллеров семейства ATmega.


Посмотрите как устроены анализаторы спектра по типу БПФ. Сигнал проходит многокольцевую цифровую фильтрацию, за счет чего получается выделить полезный сигнал уровнем в -40дБ и более. Конечно атмеги тут не годятся, по причине того что вычислительной моЧности не хватит для цифрового анализа, но в остальном - задача решаема. ИМХО

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
MagistrTNT
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 464
Больше
Автор темы
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35120
-40дб мало. Надо работать с сигналом от 10мкВ до примерно 300мВ и на сверхнизких частотах. Аналоговое преобразование даст намного большую разрешающую способность на средних компонентах чем цифровая на самых дорогих.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35123
Если 40дб мало в целом, то это тем более мало для встроенного АЦП атмег :)
Конечно необходимо будет использовать по входу согласующий усилитель с набором фильтров, после которого можно использовать Сигмаа-дельта АЦП на 24бит, после гнать данные в проц, и многократно их шлифовать.
Вот как то так

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.
Спасибо сказали AlexeySh

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
MagistrTNT
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 464
Больше
Автор темы
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35126

with пишет: Если 40дб мало в целом, то это тем более мало для встроенного АЦП атмег :)
Конечно необходимо будет использовать по входу согласующий усилитель с набором фильтров, после которого можно использовать Сигмаа-дельта АЦП на 24бит, после гнать данные в проц, и многократно их шлифовать.
Вот как то так

В том и идея. Получаемый сигнал разрезается полосными фильтрами на 6 сигналов соответствующих известным ритмам. Дальше каждый сигнал обрабатывается усиливается и цифруется отдельно.
Математической обработке отцифрованного сигнала я не доверяю так как это очень напоминает подгонку под ответ.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
MagistrTNT
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 464
Больше
Автор темы
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35128

ua4yhz пишет:

ВНИМАНИЕ: Спойлер! [ Нажмите, чтобы развернуть ]

По поводу фильтрации и усиления есть простые,но очень эффективные методы решения вашей проблемы.Вояки в середине прошлого века использовали аналоговый метод для своих систем связи.Современные методы куда продвинутей,например сигнал спутников глонасс и гпс принимается на уровне ниже уровня шумов, спокойно выделяется и оцифровывается.
В вашем случае достаточно будет пары сдвоенных операционников чтобы отфильтровать и усилить сигнал до нужного вам значения.В 2000-ых годах делал подобные усилители для передачи видео сигнала на расстояние в несколько км по проводам(обычно протягивали воздушные линии на крышах домов).

К сожалению очень мало доступных схем активных фильтров и большая часть из них не дееспособна. Если сможете помочь с проектированием фильтров буду очень благодарен.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35133

MagistrTNT пишет: К сожалению очень мало доступных схем активных фильтров и большая часть из них не дееспособна. Если сможете помочь с проектированием фильтров буду очень благодарен.

Побойтесь бога :) .. уж чего чего - а активных фильтров . .всяких разных - даром бери ..
Первая попавшаяся ссылка с расчетом
radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=1162
В обсуждаемом случае важен динамический диапазон, так и отношение сигнал/шум, по этому только активные фильтры.
Если нужно 6 частотных полос - значит ставим 6 отдельных корпусов. Для увеличения крутизны среза - набираем количество ступеней на полосу.
Далее сигнал можно обратно просуммировать и пустать в АЦП, либо, если позволяет частотный диапазон использовать мультиплексор, можно и так и этак.
Самое "золотое" во всей этой конструкции в конечном итоге остается цифровая фильтрация и обработка сигнала! потому как законы векторной алгебры универсальны ( в масштабах вселенной :) ), что позволяет фактически из любого сложного сигнала выдернуть даже самые малозначительные крохи полезного сигнала.
Как то така

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад 5 года 11 мес. назад от with.
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35142

ua4yhz пишет: Тут не много всё посложнее,любой усилитель по входу с Кус больше 2 сразу гробит динамический диапазон плюс сам шумит.На самом деле задача не такая простая как кажется на первый взгляд.Хотя цифровая техника сейчас далеко ушла вперёд.


Я думаю спрака из аналогового мультиплексора ADG608
www.analog.com/media/en/technical-docume...heets/ADG608_609.pdf

+ входного ОУ AD8551
www.analog.com/media/en/technical-docume...AD8551_8552_8554.pdf
+ 16b S-D АЦП AD7705
www.analog.com/media/en/technical-docume...eets/AD7705_7706.pdf
справятся :) в диапазоне до 1КГц
При желании разрешение можно поднять
Как первый набросок

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.
Спасибо сказали MagistrTNT, AndreyVK431

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35147
Куда больше внимания требует ИОН для всей аналоговой части, хороший термостабильный ИОН.
Что то вроде LTZ1000

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35151

ua4yhz пишет:

with пишет: Куда больше внимания требует ИОН для всей аналоговой части, хороший термостабильный ИОН.
Что то вроде LTZ1000

Спасибо,что напомнили про ИОН,тоже кстати нужно себе забацать,а то все приборы,что есть - все по разному показывают.В связи с рухнувшим HDD как то это вылетело из головы.


Я для себя нашел пару образцов
www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4140.pdf
www.farnell.com/datasheets/1793308.pdf
www.dessy.ru/include/images/ware/pdf/EK218491.PDF
На них ориентируюсь

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.
Спасибо сказали tokar_ev, MagistrTNT

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

5 года 11 мес. назад
with
Живу я здесь
Живу я здесь
Сообщений: 453
Больше
Измерение сверх-малых потенциалов и биотоков. #35152

XYAMAN пишет: Ребята вы ушли в схемотехнику, зря..
Торсионный сигнал в пространстве сплошь и рядом промодулирован и очень сильно, помехой 50гц от магнитных полей.
И именно он является полезным, т.е. тем, который вы тут собрались ловить.

Как будто Вы, или кто либо другой на тут, знают что есть из себя представляет торсионный сигнал :unsure:

Тело очищается водой, разум знанием, а душа слезами.

Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

Модераторы: Фонарь Акулы 30 Вт