Pitanje:
RnD na EEG-u, potrebna pomoć, koji op-amp?
Jim
2009-12-09 03:36:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ovo je moj prvi post i trebam pomoć / savjet kako bih pronašao prave integrirane krugove. Za početak ću malo opisati pozadinu projekta. Dobio sam stipendiju za razvoj elektroencefalografa otvorenog koda, gotovi hardver pružit će platformu ljudima za razvijanje različitih kreativnih i terapeutskih primjena za EEG sustav, tj. Glazbene kontrolere, kontrolere igara ili programe za trening mozga. Želim koristiti Atmel MCU za analognu u digitalnu pretvorbu, želio bih da se spoji na računalo putem USB-a, a volio bih i da se jedinica napaja USB vezom. Trebam pomoć u pronalaženju odgovarajuće IC op-pojačala za pojačavanje signala od elektroda prije MCU-a. Gotov uređaj će imati 16 kanala, pa bih želio pronaći IC s više opcijskih pojačala. Električna aktivnost koju elektrode pohvataju bit će u području od 200mV i manje, pa će mi trebati puno dobitka. Je li moguće prilagoditi pojačanje op-amp kruga s MCU-om pomoću digitalnog programa otpornika ? Bilo bi lijepo kad bi se hardver mogao reprogramirati za rad s raznim audio i senzorskim ulazima. Svaka pomoć ili savjet bili bi fantastični.

Jim.

Što nije u redu s OpenEEG-om? Otvoreni je izvor i radi sve te stvari.
@endolith - Skupo je
Mnogo se raspravlja o EEG elektronici na [Open Circuits: Programmable Chip EEG] (http://opencircuits.com/Programmable_Chip_EEG)
povezano: http://electronics.stackexchange.com/questions/25198/noise-reduction-strategies-in-electrophysiology
Osam odgovori:
#1
+9
Tony Barry
2009-12-15 18:00:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vaše prosječno instrumentacijsko pojačalo lako može postići širinu pojasa od 1 MHz; a vaš EEG ne bi trebao biti veći od 2 kSPS. Dakle, multiplexer / Sample and Hold ispred instrumentacijskog pojačala trebao bi vas tamo uštedjeti.

Ali uzmite u obzir da pojačalo treba biti samo nekoliko dolara. Isplati li se multipleksiranje? Ako napravite Surface Mount, veličina će biti sasvim minimalna.

Arduino ne može digitalizirati brže od oko 10 kSPS, pa će vam trebati brži A / D za 16 kanala. Bilo bi lijepo nešto što može napraviti 12 bita pri 100 kSPS. Također su prilično jeftini.

Imajte na umu da vam je za sigurnost pacijenta potrebna optička izolacija na signalima i dobra izolirana opskrba (baterija ili slično). Ne petljajte se sa sigurnošću na ovom području - ako trebate izbaciti brzi tok podataka, napravite vlastite izolatore ili upotrijebite fibreoptiku za prijenos signala.

Živjeli, to zvuči kao najbolji pristup, mislim da ću se vjerojatno osvrnuti na dizajn i arduino klon koji ima ugrađena pojačala za instrumentaciju i pozamašan Atmel čip. Ako napajam jedinicu putem USB-a, bih li stvarno trebao koristiti optoizolatore? Mislio sam da će zaštitni sklopovi na USB-u većine ljudi biti više nego dovoljni
Gledam kako se koristi ovaj Atmel čip -> http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=AT32UC3B0256-A2UT-ND Nisam potpuno siguran, ali mislim da će to odraditi i izgleda da mu neće trebati zasebni čip za komunikaciju s USB-om
Na USB priključcima nema "zaštitnih sklopova". Kada dodirnete USB priključak, dodirnete zemlju Zemlju. Nema izolacije. Jedino je u redu raditi bez izolacije u EEG krugu ako pluta (ako ste spojeni na prijenosno računalo i prijenosno računalo nije priključeno ni na što drugo). Samo ugradite neku stvarnu izolaciju kako se ne biste brinuli zbog toga.
Pozdrav Jime, kao što je komentirao endolith, USB nema zaštitu. Zemlja na koju se odnosi može biti lokalni "prizemni" potencijal ili ne. Ako je vaše prijenosno računalo priključeno na 2-pinski adapter, tada će tlo za prijenosno računalo biti oko 120 VAC (u Australiji), pružajući vam barem puno uobičajenog šuma u kojem se možete boriti, vjerojatnost da pacijent "trni" "od vaših kablova povezanih s njegovom glavom (!) ili u najgorem slučaju (zbog kvara na napajanju), mrtvog tijela i optužbe za ubojstvo.
Za vaše instrumentacijsko pojačalo možda bi mogao doći INA129 tvrtke Burr Brown (Texas). Dostupni su u površinskom nosaču (SMT, mali, SOIC), kao i kroz rupe (TH, veliki, DIL). Možda na kraju samo stavite 16 njih na ploču kako bi se borili s lokalnom polarizacijom oko vaših elektroda (što će vam pružiti najveća odstupanja istosmjerne struje). 16 ampera omogućuje da se svako pojačalo smiri, a zatim ih možete nabaviti putem multipleksera i A / D-a. Vaš bi A / D mogao biti AD7940 koji Farnell prodaje za samo 12 dolara - čini 100 kSPS na 14 bita, jednostruki 0-5V. Lijepo.
Super hvala svima na pomoći, poslušao sam vaš savjet i nabavio nekoliko INA129s za eksperimentiranje. Po izgledu stvari koje ću koristiti optički izolator, ne želim pržiti mozak ljudima!
AD7940, vau, izgleda poslovno, kako šalje digitalne podatke? je li serijski? trebam li koristiti nešto poput FTDI čipa da bih ga spojio s USB-om? Također bi li ovaj ADC čip bio umjesto korištenja MCU-a? Hvala unaprijed.
@Jim - Zvuči kao da vam je malo iznad glave. ADC je obično povezan i zasebno MCU-om, a njime u velikoj mjeri upravlja. Ne rade sami. Sve je u tehničkom listu. Nema potrebe za korištenjem tako malog ADC-a, nešto s diferencijalnim ulazima pružit će vam puno bolje odbijanje šuma.
@TonyBarry - Uklonio sam vaš potpis, jer softver foruma automatski potpisuje sve vaše postove. Molimo pogledajte [FAQ] (http://electronics.stackexchange.com/faq#signatures) za više informacija.
#2
+6
todbot
2009-12-09 06:25:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U takvim situacijama mislim da općenito želite koristiti opcijsko pojačalo instrumentacijsko pojačalo. Oni su stvoreni za diferencijalne signale, tako da možete lako oduzeti buku, oni stvarno imaju veliko pojačanje, tako da možete pojačati slabe signale, a oni imaju stvarno visoke impedancije, tako da mogu osjetiti osjetljive signale.

Iz brzog pregledavanja web mjesta OpenEEG kao što sugerira davr, čini se da koriste glavno pojačalo za instrumentacije TI INA114AP. .

Živjeli čovječe, zvuče poput savršenog malog pojačala, postoji li ekvivalentan IC koji može obraditi više kanala? Želio bih napraviti 16-kanalni EEG, ali ne želim imati 16 zasebnih IC-a za taj posao.
Upravo sam gledao svoje elektrode, one su jednostruke 1pin mini DIN. Ako koristim instrumentacijsko pojačalo s ulazima + i -, znači li to da će on dati diferencijal između dvije elektrode? Malo sam zbunjen kako elektrode ožiču. Istraživao sam niz elektroda nazvan montreal 10/20, gdje se unos svih elektroda zbraja i koristi za poništavanje buke, kako bi se to uklopilo u sklop pojačala instrumentacije? Pozdrav Todbot
Da nema pojma. Već 15 godina se nisam igrao s pojačivačima za instrumentaciju i nikada nisam radio EEG stvari. Prelio bih OpenEEG. Izgleda da je tamo opisano više različitih sustava elektroda, možda možete pronaći neke bitove kruga koji rade ono što želite.
Živjeli za pomoć todbot
Da, to čini razliku između dvije elektrode, a signali zajedničkog načina rada poništavaju DRL pojačalo.
#3
+5
davr
2009-12-09 03:49:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Iz bilo kojeg razloga ne koristite OpenEEG, jeftini & EEG sustav s otvorenim kodom? Postoje već neko vrijeme i na svom web mjestu imaju puno korisnih informacija.

Izgledao sam ok, ali to je poprilično osnovno postavljanje, mala dubina bita i ograničeni kanali, također je prilično velik dio hardvera. Želim puno kompaktniji i sveobuhvatniji sustav. Kanal s malo dubine od 10 nalik je golom minimumu za dobivanje pristojnog prikaza moždanog signala, definitivno ću željeti i više od toga
#4
+5
Leon Heller
2010-03-30 00:01:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

TI ima ADS1298 za EEG i EKG prednje krajeve. Opisan je kao 8-kanalni, 24-bitni analogno-digitalni pretvarač s integriranim ECG prednjim krajem.

živjeli čovječe - prošli sam tjedan od TI-a dobio promotivni e-mail i ovaj je čip bio na naslovnici - ludo!
Još ne mogu dobiti ovaj čip - dovraga, rekli su da će biti dostupan neko vrijeme od svibnja do sredine ljeta! - razgovarati o bubnjanju interesa
Umjesto da izravno koristite sirovi čip, možda biste trebali razmotriti upotrebu otvorenog hardvera [platforma biopotencijalnog senzora na temelju ADS1298] (http://code.google.com/p/opendous/wiki/BioSensorPlatform) koja se temelji na tom čipu u vašem prvom prototipu .
#5
+4
cyphunk
2009-12-09 06:31:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Opcijsko pojačalo AD620 ima shemu u podatkovnom listu za EKG krug. Ovdje možete pronaći i listove predavanja koji koriste AD620 za izradu EKG-a ( 1, 2, 3, 4). Slično shemi u podatkovnom listu, samo puno detaljniji. To je samo jedan kanal. Ne mogu brzo odgovoriti na ostatak vašeg pitanja, ali nadam se da će to pomoći.

Nažalost, signali kojima EKG rukuje znatno su jači od signala kojima se bavi EEG, u svakom slučaju hvala, ali pretpostavljam da bi bili preslabi da bi uhvatili signal kroz lubanju.
Zapravo Jim, hardver koji je Cyphunk sugerirao trebao bi biti sasvim u redu za vaše svrhe. Potencijali kože koje EKG pokupi usporedivi su s potencijalima EEG-a (obje mjere živčani impuls). AD620, AD624 ili AD625 trebali bi izvrsno odgovarati vašim svrhama, ovisno o tome koju funkcionalnost i značajke postavljanja sklopa preferirate.
Živjeli skicirano, nadao sam se da ću napraviti nešto sa 16 kanala, pa sam tražio čip koji ima višestruka pojačala za instrumentaciju. Znate li išta, možete li ga preporučiti?
Postoji razlog zašto su u paket stavili samo jedno instrumentacijsko pojačalo. Električni raspored je puno bolji s jednim pojačalom po paketu i nema interakcije između kanala.
#6
+2
zebonaut
2010-07-28 02:54:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Izradio sam EMG pojačalo kao magistarski rad. Koristi uglavnom standardne dijelove (bez skupih INA-a) i ima sigurnosne značajke potrebne za medicinsku elektroniku. Zahtjevi su slični EEG pojačalima, pretpostavljam. Niskopropusni filtar i stupanj pojačanja mogu se programirati putem 2-bitnih sučelja (00,01,10,11), što je super ako ga želite spojiti na mikrokontroler.

Pomoću ADC, možda bi bilo bolje izolirati s digitalne strane, ali možda ćeš ipak moći koristiti neke ideje iz pojačala. Jedna lijepa značajka je aktivni štit na ulaznim žicama diferencijala koji omogućuje duljine žica <a 10 ft (< 3 m) između elektroda i pretpojačala, tj. Nema malo pretpojačala izvan glavnog kućišta pojačala.

Sam rad nije dostupan na mreži, ali ključno poglavlje možete pronaći u doktorskom radu koji se dijelom temelji na mom radu. Slobodno provjerite ovdje (usp. Poglavlje 8). Žao nam je, dokumentacija je na njemačkom jeziku, ali sheme sklopa su pretpostavljam prilično međunarodne.

Također, nisam upoznat s višekanalnim InAmp-ima.

Srodno: Buka redukcijske strategije u elektrofiziologiji

Super - hvala na PDF-u .... Sad sam ga dobro pročitao, izgleda stvarno opsežno! Koristim ASD1298 tvrtke Texas Texas Instruments (ima 8 pojačala za instrumente), izgleda kao najbolji kandidat za moj projekt. Upravo toliko zauzet drugim projektima! Uskoro ću morati krekirati s EEG-om. Hvala na informacijama i pomoći :)
#7
+2
steve
2011-11-30 04:09:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U 70-ima smo razvili 8 i 16 kanalskih telemetrijskih jedinica za bolnice. Potrebno je zadržati ulaze, zaštićene i odmaknute od antene odašiljača. Za sigurnost poda, koristili smo prve litijeve stanice za opskrbu izoliranom snagom. Korišteno L113 mikronapajanja, optički pojačavači s ravnim paketom za pojačavanje signala. Izlazi su multipleksirani na ulaz odašiljača. Zabavni dio ovog dizajna bila je metoda de-multipleksiranja potrebna za odvajanje signala 8/16 eeg. Zabavite se - ovo je uredan projekt!

#8
+1
endolith
2009-12-16 02:47:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ModularEEG koristi INA114.

Soundcard EEG koristi AD8221 pojačalo za instrumentaciju. Da, dobit možete prilagoditi digitalnim loncem, ali zašto biste to htjeli?

alt text http://www.analog.com/static/imported-files/images/verified_circuits /CN0114_00_0415.gif

Također, potražite: http://www.google.com/search?q=site%3Ati.com+PHYSIOLOGICAL+AMPLIFIERS%3A+EEG

Želim napraviti višenamjensku ploču koja se može reprogramirati za rad s raznim audio i senzorskim ulazima. To je poput Arduina, ali za ljude koji se žele baviti ozbiljnijim DSP-om. Živjeli za pomoć
Otišao sam i kupio neka od onih texasovih pojačavača za instrumentaciju. Izgledaju kao posao, samo pokušavam smisliti način za višekanalno poslovanje. Bilo bi dobro kada bi svi signali mogli prolaziti kroz MCU ADC-ove, a ja bih ih nakon toga mogao upoređivati ​​s računalom. Mislio sam da bi bilo dobro kada bi korisnik mogao samo odabrati (u korisničkom sučelju softvera) proizvoljan kanal koji će računalo tada tretirati kao uobičajeni način rada, na primjer
Završetak softvera trebao bi mi biti dovoljno jednostavan za izradu, vjerojatno će mi trebati puno više vremena da shvatim kako će ići hardver!


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 2.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...