DIY心電圖示意圖

人的心臟就像人體內(nèi)其他大多數(shù)肌肉一樣。在接收到電脈沖后，一旦電信號(hào)被移除，它將緊張然后放松。然而，與人體中依賴大腦神經(jīng)作為控制信號(hào)的大多數(shù)肌肉不同，心臟包含其自身的用于控制泵送動(dòng)作的電氣系統(tǒng)。當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，它產(chǎn)生的電位差大到足以被電子設(shè)備檢測(cè)到，這就是我們的電路檢測(cè)到的。

各種心跳階段。

簡(jiǎn)單地將一對(duì)電極連接到胸部并測(cè)量差異并不是測(cè)量這種電位差的理想方法。雖然可以檢測(cè)到信號(hào)，但由于電網(wǎng)分布 ，它通常疊加在 《60》 60Hz的噪聲上，因此需要盡可能地減少這種噪聲。這樣做的一種方法是使用三個(gè)電極而不是兩個(gè)電極，其中第三電極連接到左腿，然后連接到我們電路上的接地平面。然后將第二電極CHEST1連接到胸部的右側(cè)，并將最后一個(gè)電極CHEST2連接到胸部的左側(cè)。通過這樣做，我們將大部分身體接地并使60Hz信號(hào)在任何地方都是通用的。

因此，在消除了大量噪聲的情況下，是時(shí)候檢測(cè)我們的心跳了！我們電路的第一階段是串聯(lián)電阻和兩個(gè)反向偏置二極管。這些部件是安全的，電阻器用作限流器，而二極管在高壓尖峰期間導(dǎo)通并減輕對(duì)用戶的電擊。 下一階段是儀表放大器（U1），它采用這兩個(gè)微小的電壓并放大它們 。放大量取決于RV3的值，但建議RV3配置為在引腳1和8之間提供2.2KΩ的電阻。然后將放大的信號(hào)加到100mV的偏移電壓（由R1形成的分壓器）和R5），提供小的DC偏移，改善LM358信號(hào)檢測(cè)。然后通過U2A放大該信號(hào)，U2A是可調(diào)增益放大器 ，其增益由RV1控制。

此信號(hào)仍然會(huì)包含一些60Hz的噪聲，R3和C1會(huì)進(jìn)一步消除這種噪聲，形成一個(gè)低通濾波器。此濾波器將 非常好地傳遞心跳信號(hào)，但不會(huì)傳遞來自電源的嗡嗡聲，因此此濾波器會(huì)產(chǎn)生非常干凈的信號(hào) 。然后將該心跳信號(hào)傳遞到比較器（U4A）和緩沖器（U4B）。比較器設(shè)置為在心跳時(shí)觸發(fā)，閃爍LED，而U4B用于在計(jì)算機(jī)或其他電路（如示波器）上查看信號(hào)。

構(gòu)造

可以使用大多數(shù)（如果不是全部）構(gòu)建此電路 建筑技術(shù)，如PCBs ，條形板，矩陣板，甚至無焊面包板。這個(gè)項(xiàng)目安裝在一個(gè)帶有一些連接器的木質(zhì)底座上，以展示最終的電路板。但是，如果要定期使用，那么這個(gè)電路可以更好地安裝在帶有外部連接器的適當(dāng)外殼中。生成此項(xiàng)目所需的所有文件都包含在項(xiàng)目zip中，并包含CNC G-Code和自動(dòng)調(diào)平。

PCB的輝煌！

電極

心電圖包裝

使用心電圖

首先，最重要的是， POWER THIS CIRCUIT WITH A BATTERY 。這有兩個(gè)原因，一個(gè)是安全，另一個(gè)是噪音。電池（如9V）不太可能造成傷害，因?yàn)楫a(chǎn)生的電壓很小，如果放在胸前，就不會(huì)引起問題（但請(qǐng)不要試試）。第二個(gè)原因是為了防止主電源進(jìn)入電路的噪聲。在這個(gè)電路中，我們?cè)噲D消除盡可能多的噪聲，所以我們要做的最后一件事就是注入比現(xiàn)有更多的噪聲！

如前所述，您將需要取三個(gè)電極并將一個(gè)放在左腿（如果可能的話，大腿），胸部左側(cè)，胸部右側(cè)與心臟水平。左胸部電極連接到CHEST2，右側(cè)電極連接到CHEST1。使用示波器，您應(yīng)該探測(cè)儀表放大器的輸出，以確認(rèn)小心跳信號(hào)，該信號(hào)應(yīng)該介于10mV和5V之間（是的，根據(jù)RV3的值，輸出確實(shí)可以很大）。調(diào)整RV3直到您得到明顯的信號(hào)，并確保不要使下一個(gè)放大器（U2A）飽和。此時(shí)，調(diào)整U2A，使C1（低通濾波器）上出現(xiàn)干凈的信號(hào)。最后，你可以調(diào)整RV2直到你看到你的心臟閃爍，如果你很幸運(yùn)，它會(huì)在兩個(gè)節(jié)拍上發(fā)出脈沖（記住，你的心臟每次跳動(dòng)兩次）。如果您在獲取信號(hào)時(shí)遇到問題，可能需要更換胸部電極，因?yàn)榭赡軙?huì)產(chǎn)生負(fù)電壓而不是正電壓。