Izrada kruga pojačala za stethescope

Post objašnjava kako napraviti elektronički krug pojačala za stetoskop za omogućavanje glasne zvučne reprodukcije otkucaja srca koja se dijagnosticira. Članak također otkriva kako se isti može primijeniti unutar mobilnog telefona putem bežičnog kruga. Ideju je zatražio dr. Ankit.

Glavni zahtjevi

1. Zamolio bih vas da mi pomognete u sljedećem krugu 'Elektronički stetoskop'.
2. Značaj - Obični stetoskop je uređaj koji se koristi za preslušavanje disanja i zvukova srca. Šuplja gumena cijev povezana je na jednom kraju s membranom u obliku diska (postavljena preko pacijenta), a drugi kraj povezan je u obliku slova Y na uho slušatelja.
3. Kako disanje i zvukovi srca stvaraju blage vibracije, dijafragma vibrira, a zatim se zvuk pojačava na disku i čuje kroz cijev do drugog kraja.
4. U bolnicama se često čuje buka druge opreme, stoga su slabi zvukovi koji se prenose stetoskopom ponekad nečujni, a slušatelj propušta važnu dijagnozu.

Cilj:

• Zahtijeva se sklop koji hvata vibracije zvuka iz dijafragme stetoskopa i pretvara ih u elektroničke signale koji se zatim pojačavaju i koji se mogu čuti kroz zvučnik dovoljno glasan da povezivanje sa ušima nije potrebno i zvuk ne propušta (čak i manje iskusni praktičari).
• Upotrijebljena baterija može biti mala, lagana 4,5 V ili 6 V (poput one koja se koristi u svjetiljki s mogućnošću punjenja) ILI putem mobilnih baterija za napajanje, jer stetoskop mora istovremeno biti prenosiv i lak za nošenje, izbjegavajući priključke u zidnoj utičnici za napajanje.
• Kao poboljšanje ovog sklopa - ako je moguće, sklop može napajati telefon izravno sa android telefona I opet, ako je moguće, izlazni signali mogu se vizualizirati kao grafikon na android zaslonu.
• Budući da nema izravnog kontakta s ušima, to će također spriječiti unakrsnu infekciju ušiju, što se ponekad događa kada jedan stetoskop koristi više korisnika.

Dizajn

Zvuk otkucaja srca može biti izuzetno slab i stoga se ne može čuti bez najmanje prikladnog uređaja kao što je stetoskop.

Stetoskop je osnovni uređaj koji se oslanja na odabir i prijenos zračnih vibracija kroz cijev u uši korisnika.

Vibracije su uzrokovane otkucajima srca na senzorskoj dijafragmi stetoskopa kada se ona dovede u neposrednoj blizini prsnog koša u kojem se nalazi srce, a pokret dijafragme postavlja stupac zraka unutar cijevi u odgovarajuće vibracijsko gibanje push-pull

To sigurno znači da iako bi vibracija zraka ili zvučna vibracija koju generira srce mogla biti dovoljno mala, ali je dovoljno glasna da se čuje bez pomoći električnog uređaja, što znači da zvuk može biti dovoljno jak da bi se pojačao pomoću zvuka pojačalo, jer ako golo uho može čuti ove sitne vibracije, to može i pojačalo MIC.

Izrada otkucaja srca u zvučniku

Da bi se zvuk reproducirao preko zvučnika, signal mora biti znatno pojačan, a tijekom postupka mora biti odgovarajuće obrađen kako bi se uklonili svi povezani poremećaji.

Shema sklopa predloženog elektroničkog pojačala za stetoskop dizajnirana je pomoću dva stupnja, od kojih se jedan sastoji od sklopa za upravljanje tonom zasnovan na opampu i integriranog odgovarajućeg stupnja pojačala.

Stupanj kontrole tona izgrađen je oko opampa 741 i uz pomoć povezanih RC mreža i lonaca. Gornji lonac kontrolira ograničenje niske frekvencije, dok se donji lonac koristi za kontrolu gornjeg ograničenja frekvencije. Obje ove posude mogu se prikladno postaviti za postizanje najbolje moguće čistoće zvuka.

Uz obradu zvuka, pozornica opampa djeluje i kao pretpojačalo za povišenje vrlo male amplitude impulsa otkucaja srca na prikladnu razinu za ulaz pojačala snage. To omogućuje pojačalu snage da odabere signale iznad potrebne minimalne razine prepoznatljivosti i pojača ih na zvučnicima optimalno.

MIC kao glavni senzor

Glavni stupanj osjetljivosti ovog elektroničkog stetoskopskog kruga tvori elektret MIC koji se može vidjeti konfiguriran preko ulaza stupnja upravljanja tonom putem RC mreže.

Kako bi MIC mogao osjetiti minute otkucaja srca, mikrofon je zatvoren unutar gumene cijevi s gumenim lijevkom poput otvora usta.

Lijevak poput otvora trebao bi biti zaglavljen na prsima pacijenta neposredno iznad područja srca kako bi MIC mogao detektirati koncentrirani zvuk otkucaja srca i pretvoriti ga u minutno proporcionalno pulsirajuće električne impulse.

Krug opampa reagira na ove signale i obrađuje ga na odgovarajući način prema postavkama lonaca niskopropusnog i visokopropusnog filtra.

Konačni signal primjenjuje se na ulaz pojačala snage konfiguriranog oko kruga pojačala TDA2003 koji je sposoban generirati jakih 10 vati pojačanja preko 8 ohmskog zvučnika.

Pot između izlaza 741 i ulaza TDA određuje glasnoću zvuka i može se prilagoditi za isti.

Možda biste željeli naučiti i konstrukciju a Bluetooth stetoskopski krug

Jednostavnija alternativa (pomoću bežičnog FM odašiljača)

U zahtjevu također vidimo spominjanje android telefona kompatibilne jedinice, što je teško postići pomoću gornjeg kruga, jer minimalni radni napon ovog kruga može biti veći od 12V, pa se njime ne može lako upravljati pomoću postojeće baterije na mobitelu

Jednostavnija, ali i naprednija metoda za postizanje funkcionalnosti elektroničkog pojačala stetoskopa s mobilnim telefonom je bežično povezivanje.

Mali krug FM odašiljača može se koristiti i postaviti u blizini prsa pacijenta, a srčani se puls može čuti ili snimiti glasno i jasno preko bilo kojeg mobitela opremljenog FM radiom, koji je obično uključen u sve standardne mobitele, bez obzira na njegovu sofisticiranost.

Mikrofon će trebati biti na odgovarajući način inkapsuliran unutar oblika cijevi / lijevka kao što je predloženo u prethodnoj raspravi, tako da drugi oblici smetnji postaju neotkriveni za MIC.

Jednom kada se otkucaji srca zabilježe unutar android telefona, to se lako može koristiti s prikladnom aplikacijom za pretvaranje istih u grafički format i za omogućavanje znanstvenije procjene stanja srca pacijenta.

Postavljeni krug bežičnog pojačala za stetoskop može se razumjeti iz sljedećeg dijagrama

Popis dijelova

• R1 = 1M,
• R2 = 2K2,
• R3 = 470 Ohma,
• R4 = 39K,
• R5 = 470 ohma,
• R6 = 4k7
• R7 = 270K
• C1 = 0,1 uF,
• C2 = 4,7 uF,
• C3, C6 = 0,001uF,
• C4 = 3,3 pF,
• C5 = 10pF,
• C7 = 100uF / 16V
• D1 ---- D4 = 1N4007
• L1 = Vidi Tekst
• T1, T2 = BC547B,
• T3 = BC557B
• TR1 = transformator, 0-9V, 100mA

Povratne informacije gospodina Jana

Izradio sam ovaj projekt i radi dobro kao normalno pojačalo, ali nije dovoljno osjetljiv da bi pokupio otkucaje srca.

Imate li prijedloga kako to učiniti osjetljivijim? Vaša pomoć će biti vrlo cijenjena.

Rješavanje upita o krugu

Moj odgovor: Gore objašnjeni dizajn treba biti ispravno optimiziran kako bi se postigli najpovoljniji rezultati, no kako bi rezultat bio maksimalan, tranzistorizirano MIC pretpojačalo moglo bi se uvesti na C5, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu, što bi trebalo nadamo se da će predloženi elektronički stetoskopski sklop biti izuzetno osjetljiv i omogućiti otkucajima srca da postanu glasno čujni.

Siječanj:

Zahvaljujemo na ažuriranju.

Izmijenio sam promjene i moram priznati da je mnogo osjetljiviji, iako još uvijek ne mogu jasno osjetiti otkucaje srca. Mislim da je problem možda u mikrofonu.

Pitanje: Jesu li svi električni mikrofoni više-manje isti ili dobivate neke osjetljivije?

Analizirajući rezultate kruga

Hvala Jan,

Po meni su Electret Mics slični svojim specifikacijama, ponašat će se identično, osim ako uređaj nije neispravan ili slučajno duplicira komad niske kvalitete.

Mislim da ćete trebati fino podesiti strujni krug kako biste dobili pravilan optimalan odgovor s izlaza. Za to prvo morate zamijeniti zvučnik slušalicama tako da početni tihi ne-optimizirani zvuk postane blago čujan u našim ušima.

Jednom kad se dočepate zvuka, možete započeti s podešavanjem niskih tonova dok u slušalicama ne postane dostupan najpovoljniji zvuk, a kasnije kada zvuk bude savršen, slušalice se mogu vratiti natrag s zvučnicima.

Ako smatrate da je postojeći stupanj niskih tonova neadekvatan, možete ga zamijeniti sljedećim 10-stepenim ekvilajzerom i dobiti pristup kontroli za optimizaciju od 10 stupnjeva.

https://homemade-circuits.com/2013/06/10-band-graphic-equalizer-circuit-for.html

Lijepi Pozdrav.

Upozorenje: Koncept nije provjeren zbog njegove točnosti i vjerodostojnosti, a autor ni na koji način ne podržava upotrebu ovog sklopa za ozbiljnu dijagnozu srca. Posavjetujte se s kvalificiranom medicinskom osobom prije nego što objasnite strujni krug praktički na pacijentu.