Circuito de condicionamento de sinal · Wiki · Cardiorrespirômetro / ecg · GitLab
Last edited by Luís Eduardo Estradioto Sep 25, 2019
Sabendo das condições necessárias para uma aquisição de ECG com qualidade e possível uso em diagnósticos, é necessário diversas etapas de condicionamento de sinal. Primeiramente, é necessário desenvolver um amplificador de biopotenciais. Uma vez tendo sido garantido que o sinal de ECG seja amplificado pelo amplificador de biopotenciais, ele precisa passar por uma série de filtragens de forma a melhorar a qualidade do sinal para um diagnóstico. Estágios de ganho e de filtragem são necessários para remover ruídos e interferências e tornar o sinal pronto para visualização correta e aquisição por um conversor analógico-digital (ADC) com boa resolução. Sabe-se que a banda de interesse do sinal de ECG para diagnóstico é de 0,05Hz até 100Hz. A figura abaixo mostra o diagrama de blocos para aquisição dos sinais de ECG desejados para uma derivação.
Optou-se por utilizar uma alimentação simétrica de -5V a +5V para o sistema para garantir praticidade e segurança no projeto. Ademais, a saída do sistema depois da filtragem é aplicada em um detector de pico com grampeador que limita o sinal entre 0 a 5V. Isso foi projetado porque um Arduino é utilizado para amostragem do sinal e posterior controle automático de ganho. O Arduino possui um ADC com faixa entre 0 a 5V e tem a função de calcular o ganho necessário para máxima faixa dinâmica do sinal de ECG sem saturar os amplificadores e implementar esse ganho no circuito de aquisição de sinais através das entradas digitais dos PGAs. Assim, garante-se que, mesmo diante da grande variação da faixa de entrada do sinal, se possa obter um sinal de saída com a maior faixa dinâmica possível, aproveitando melhor a capacidade do conversor analógico-digital de aquisição de dados.
Além disso, esse mesmo sistema foi reproduzido para aquisição do sinal de mais uma derivação do plano frontal, onde ambos circuitos de condicionamento compartilham do mesmo sistema de controle de ganho e do mesmo sistema de Driving-Right-Leg Circuit. Com isso, garante-se a aquisição de duas derivações de forma simultânea e com ambas tendo controle de ganho automático, sendo que o circuito condicionador principal corresponde a placa que contém a alimentação do circuito e o Driving-Right-Leg Circuit e obtém o sinal da derivação II do plano frontal, enquanto que há uma segunda placa que obtém o sinal da derivação I do plano frontal. O processo de condicionamento do sinal é idêntico para ambas as placas.