Генератор кардіосигналу (імітатор ЕКГ) призначений для перевірки і ремонту кардіографів, моніторів Холтера і кардіоблока реанімаційних моніторів і дефібриляторів. Генератор ЕКГ сигналу - портативний прилад з живленням від вбудованого літієвого акумулятора.
Є можливість підключати кабелі зі штекерами 4 мм з пружиною (banana), DIN3.0 (Pro версія) і контактами типу "кнопка" або "затиск".
Прилад для перевірки кардіографів генерує сигнали прямокутної форми з тривалістю імпульсу = тривалості паузи (шпаруватість = 2), і сигнал, що імітує роботу серця (кардіоподобний сигнал).
Прилад може бути використаний для:
1. Перевірки амплітуди записи з усіх відведень. Для цього на обрану групу відведень подається П-подібний сигнал амплітудою 1 мВ і частотою 1 Гц (60 уд / хв) або 2 Гц (120 уд / хв).
2. Перевірки загальної функціональності електрокардіографів, а також для імітації хворого при перевірці стрес-систем. Генератор ЕКГ формує кардіоподобний сигнал частотою 1 Гц (60 уд / хв) за всіма відведенням одночасно.
Мал. 1 Зовнішній вигляд генератора кардіосигналу (імітатора ЕКГ).
Основні характеристики приладу для перевірки кардіографів (генератора кардіосигналу):
Сигнал прямокутної форми амплітудою 1.0 мВ, і частотою 1 Гц (60 уд / хв) і 2 Гц (120 уд / хв).
Сигнал, що імітує роботу серця, має невнормовану амплітуду (близько 1.0 мВ) і частоту 1 Гц (60 уд / хв).
Режими виходу - сигнал на обрану групу відведень або сигнал одночасно по всьому відведенням.
Частота сигналу стабілізована кварцом, амплітуда - вбудованим стабілізатором напруги.
Імітатор ЕКГ портативний, харчується від вбудованого літій - полімерного акумулятора.
Зарядка проводиться через роз'єм mini-USB.
Час повної зарядки вбудованого акумулятора становить 2,5-3 години.
Процес зарядки контролюється вбудованим контролером, перезарядка виключена. Стан зарядки контролюється світлодіодом.
Повної зарядки акумулятора вистачає не менш, ніж на 48 годин безперервної роботи генератора кардіосигналу.
Габарити приладу: довжина 133 мм, ширина 80 мм, висота 54 мм.
Режим роботи - може працювати цілодобово без перерв.
Вага генератора кардіосигналу без приладдя 170 гр.
Робочий діапазон температур 0 - +50 град. З
Діапазон температур зберігання -40 - +50 град. З
Мал. 2 Форма сигналу в режимі генерації кардіоподобного сигналу (імітатора ЕКГ).
Простий малогабаритний прилад для перевірки кардіографів (генератор кардіосигналу) без мікроконтролера і ПЗУ (прототип).
При розробці генератора кардіосигналу (приладу для перевірки кардіографів) ставилося завдання забезпечити прийнятні експлуатаційні характеристики при максимальній простоті і надійності конструкції. Як показала багаторічна практика, прилад повинен бути портативним (малогабаритним, легким), харчуватися від вбудованого акумулятора і мати контакти для підключення як кардіографів, так і кардіомонітор. Для більшості практичних випадків вистачає прямокутного вихідного сигналу з декількома фіксованими значеннями амплітуди і частоти. Для простоти повторення конструкції ми вирішили обійтися без мікроконтролера. Як показала надалі практика експлуатації, що генерується мікро контролером серія сигналів, якісно імітують сигнали серця, необхідна лише для перевірки автоматичної постановки діагнозу кардіограф, та й демонстрації роботи клієнту. А, наприклад, для перевірки комплексів стрес-тесту цілком достатньо сигналу, що генерується пропонованим імітатором ЕКГ.
Виходячи з цих вимог була розроблена і випробувана схема генератора кардіосигналу (імітатора ЕКГ) версії 1.0 (прототип), зображена на Рис. 3. Тут і далі при скачуванні малюнки матимуть вихідний розмір.
Мал. 3 Схема прототипу (версії 1.0) простого генератора кардіосигналу.
Основні характеристики приладу для перевірки кардіографів:
- Схема забезпечує амплітуду вихідного сигналу 1 мВ.
- ЧСС (частота серцевих скорочень) перемикається тільки в режимі П-образних імпульсів 1 Гц (60 уд / хв) і 2 Гц (120 уд / хв).
- У режимі імітації (генерування кардіоподобного сигналу Рис. 2) частота фіксована 1 Гц (60 уд / хв).
- Час повної зарядки акумулятора складає 2,5-3 години.
- Час безперервної роботи генератора - до 48 годин.
Мал. 4 Структурна схема генератора кардіосигналу.
До відома споживання енергії до мінімуму застосовані КМОП мікросхеми. Кварцовий генератор і дільник зібрані на елементах D1, Z1, R10, R11, C10, C11. Щоб поліпшити експлуатаційні характеристики, в схему був введений простий формувач кардіосигналу на 1-й мікросхемі D2. Для простоти перемикання ЧСС виконано тільки для П-образного сигналу. Світлодіод HL3 єдиний, з світлодіодів, що живиться від акумуляторної батареї і є самим споживаним ток елементом. Тому на нього подається не постійний струм, а П-подібні імпульси, що дозволило скоротити його енергоспоживання вдвічі і забезпечило контроль максимальної кількості функцій:
- індикація включення харчування;
- індикація ЧСС П-образного виходу;
- індикація працездатності кварцового генератора і дільника частоти.
Змінними опорами R17 і R19 регулюється вихідна амплітуда сигналу в режимі відповідно імітатора і в режимі П-образних імпульсів.
Для простоти конструкції і в той же час щоб забезпечити селекцію сигналу з різних відведенням (для локалізації несправного відведення) був застосований механічний перемикач S4. Резистори R24 - R33 є приблизно порівнянними з опором тіла людини. З ними по спотворень записи виявляються такі несправності, як витоку на екран в кабелях відведень і в захисних діодів вхідних ланцюгів кардіографів і кардіомонітор. Схема живлення генератора кардіосигналу представлена на Рис. 5.
Мал. 5 Схема харчування генератора кардіосигналу.
Генератор кардіосигналу (імітатор ЕКГ) зібраний на друкованій платі з однобічного фольгованого склотекстоліти розміром 70 х 50 мм (Рис. 6). Напівкруглий виріз служить для розміщення перемикача відведень S3.
Мал. 6 Друкована плата генератора кардіосигналу (імітатора ЕКГ).
Правильно зібрана схема буде працювати відразу ж після подачі живлення, але для отримання відповідності всіх характеристик необхідно провести нескладну наладку.
Налагодження схеми приладу харчування зводиться до підбору резистора R5, щоб при включенні живлення за допомогою вимикача S3 напруга живлення +3,3 В з'являлося тільки якщо напруга на акумуляторі більше або дорівнює 3,4 В.
Підлаштування резисторами R17 і R19 добиваємося заданої амплітуди напруги на виходах генератора кардіосигналу.
- Ви тут:
- Головна
- Наші розробки
- Генератор кардіосигналу