Elektrokardiograf Charakterystyka bloków.

Elektrokardiograf – urządzenie zapisujące pracę serca, zbudowany z trzech podstawowych bloków: zespołu elektrod, wzmacniacza pomiarowego układu wizualizacji rezultatów.

Rysunek. Budowa elektrokardiografu

Zadaniem zespołu elektrod jest zebranie sygnału i przekazanie do właściwej części układu. Trafia to na wzmacniacz izolowany, omówiony w następny pytaniu.

Jest on najbardziej istotną częścią elektrokardiografu jest wzmacniacz pomiarowy. Ze względu na własności źródła sygnału stosuje się wzmacniacz różnicowy.

Parametry podane na wykładzie dla elektrokardiografu:

- źródło napięcia wzorcowego 1mV

- zakres napięć wejściowych 5mV

- pasmo częstotliwości 0,15 – 100Hz

- szybkość przesuwu taśmy 25/50 mm/s

- liczba kanałów 3 lub 6

Budowa wzmacniacza EKG

Ze względu na właściwości źródła sygnału stosuje się wzmacniacze różnicowe. Jedną z cech określających przydatność takiego wzmacniacza jest współczynnik tłumienia sygnału wspólnego CMRR o typowej wartości 60-120 dB, która nie wystarcza szczególnie w przypadku pomiarów w środowisku dużych sygnałów zakłócających ( zakłócających do takich zalicza się badanie EKG). Pacjent, znajduje się zawsze w sąsiedztwie kabli zasilających stanowiąc pojemność rozproszoną ( około 300pF, przy założeniu że płynący prze pacjenta prąd pasożytniczy nie przekracza wartości 20µa). Na niej odkładają się zakłócenia sieciowe 50 Hz, których wartość leży w zakresie V (gdy pacjent dotyka przedmiotów mV uziemionych) nawet do 20V (gdy pacjent chwyci izolowany kabel sieciowy). Typowa wartością jest 1V. Zakłócenie to jest porównywane z sygnałem użytecznym, a nawet wielokrotnie go przekracza

Vd – sygnał różnicowy (użyteczny) Vc – sygnał wspólny zakłócający

Elementy Z1, Z2, modelują rezystancje elektrod, które nie SA sobie równe. Zc jest to rezystancja izolacji. Efektywny współczynnik tłumienia zakłóceń wspólnych uwarunkowany jest wartością katalogową oraz wartością elementów obwodu wejściowego i rezystancją izolacji:

CMMR_e = 1/( 1/CMMR_k + Zd/Zc)