biomedical issues: Detector de pulsos cardiacos fácil de hacer

sábado, 26 de enero de 2013

Detector de pulsos cardiacos fácil de hacer

Hola. Después de mucho tiempo voy a actualizar este blog. Esta vez les traigo un circuito para un PPG (Fotopletismógrafo, por su siglas en inglés). Se trata de un dispositivo capaz de detectar los latidos de corazón basándose en el echo de que un incremento en el flujo sanguíneo dejará pasar menos luz a través del dedo. Sabemos que con cada latido la sangre es bombeada por el cuerpo así que, es posible detectar estos latidos por medio de los cambios de permeabilidad luminosa a través del dedo.

El circuito empleado es muy simple:

En la parte inferior izquierda tenemos un circuito seguidor de tensión cuya única función es crear una fuente simétrica de ±2.5 V. Esto lo hice para poder alimentar a los amplificadores con una fuente simétrica y referenciar las tierras del circuito a una tierra virtual.

En la parte superior izquierda se tiene el circuito que alimenta al led. En este caso se trata de un led rojo superbrillante.

Finalmente, la parte superior izquierda del circuito es una fotorresistencia en serie con una resistencia normal para formar un divisor de tensión dependiente de la cantidad de luz incidente. Este es el transductor. La señal obtenida se filtra por medio del condensador de 1uF y la resistencia de 68k (En realidad debería de ser de 560k, para obtener una frecuencia de corte de 0.28 Hz). Una vez eliminadas las frecuencias bajas se eliminan las altas frecuencias con el filtro activo que además es un amplificador no inversor. Su frecuencia de corte es de 1.6 Hz aproximadamente, con una amplificación de aproximadamente 212 veces.

El circuito armado se me quedó como sigue (muy feo pero funciona Sonrisa )

Algo importante es que el emisor de luz y el detector de la misma deben estar bien firmes y de ser posible eliminar la luz ambiental para minimizar ruidos en nuestro sistema. Yo los coloqué es en una caja de las que manda microchip con sus integrados.

El dedo se coloca en medio y se cierra la caja como si fuera un “sándwich de dedo” Sonrisa

Y lo que obtenemos es una bonita señal como la que se ve en la siguiente foto.

Se puede observar que la señal tiene un offset de aproximadamente 500 mV por lo que debemos aún hacer un poco más de acondicionamiento dependiendo de nuestra aplicación. Sin embargo, para efectos demostrativos esto ya es suficiente.

* Con datos de: http://www.cs.tau.ac.il/~nin/Courses/Workshop12a/PPG%20Sensor%20System.pdf