Projetos de circuito eletrônicoCircuitos Elétricos caseirosFazendo um circuito amplificador de estetoscópio

Relacionados

Relacionados

Fazendo um circuito amplificador de estetoscópio

O post explica como fazer um circuito amplificador de estetoscópio eletrônico para permitir uma reprodução audível alta dos batimentos cardíacos que estão sendo diagnosticados. O artigo também revela como o mesmo pode ser aplicado dentro de um celular por meio de um circuito sem fio. A ideia foi solicitada pelo Dr. Ankit.

Principais Requisitos

  1. Gostaria de solicitar que você me ajudasse com o seguinte circuito “Um Estetoscópio Eletrônico”.
  2. Significado – Um estetoscópio comum é um dispositivo usado para ouvir a respiração e os sons cardíacos. Um tubo de borracha oco é conectado em uma extremidade a um diafragma em forma de disco (colocado sobre o paciente) e na outra extremidade conectada em forma de Y ao ouvido do ouvinte.
  3. Como a respiração e os sons cardíacos criam leves vibrações, elas fazem o diafragma vibrar e então o som é amplificado no disco e audível através do tubo até a outra extremidade.
  4. Nos hospitais, muitas vezes há ruídos de outros equipamentos, portanto, os sons fracos transmitidos pelo estetoscópio às vezes são inaudíveis e diagnósticos importantes não são percebidos pelo ouvinte.

O objetivo:

  • É solicitado um circuito que capta vibrações sonoras do diafragma do estetoscópio e as converte em sinais eletrônicos que são então amplificados e podem ser ouvidos através de um alto-falante alto o suficiente para que a conexão aos ouvidos não seja necessária e nenhum som seja perdido (mesmo por menos praticantes experientes).
  • A bateria utilizada pode ser pequena e leve de 4,5V ou 6V (como as usadas em lanternas de led recarregáveis) OU através de bancos de energia móveis, pois o estetoscópio deve ser portátil e fácil de transportar ao mesmo tempo, evitando conexões de tomada de parede para fonte de alimentação.
  • Como uma melhoria deste circuito – Se possível, o circuito pode derivar energia através de um telefone Android diretamente E novamente, se possível, os sinais de saída podem ser visualizados como um gráfico na tela do Android.
  • Como não há contato direto com os ouvidos, isso também evitará a infecção cruzada dos ouvidos, como às vezes acontece quando um estetoscópio é usado por vários usuários.
CIRCUITO AMPLIFICADOR DE ESTETOSCÓPIO

O design

O som de um batimento cardíaco pode ser extremamente fraco e, portanto, não pode ser ouvido sem um dispositivo mínimo adequado, como um estetoscópio.

Um estetoscópio é um dispositivo básico que se baseia em pegar e transferir as vibrações do ar através de um tubo para os ouvidos do usuário.

As vibrações são causadas pelos batimentos cardíacos no diafragma sensor do estetoscópio quando ele é aproximado do tórax onde o coração está situado, e o movimento do diafragma define a coluna de ar dentro do tubo em um movimento vibratório correspondente de empurrar-puxar.

Isso certamente significa que, embora a vibração do ar ou a vibração do som gerada pelo coração possa ser pequena o suficiente, mas é alta o suficiente para ser ouvida sem o auxílio de um dispositivo elétrico, o que implica que o som pode ser forte o suficiente para ser amplificado usando um áudio amplificador, porque se um ouvido nu pode ouvir essas vibrações minúsculas, o MIC do amplificador também pode.

Produzindo Heartbeat no alto-falante

Para reproduzir o som em um alto-falante, o sinal precisa ser amplificado significativamente e também no decorrer deve ser processado adequadamente para remover quaisquer distúrbios associados.

O diagrama de circuito do amplificador de estetoscópio eletrônico proposto é projetado usando dois estágios, um consistindo no circuito de controle de tom baseado em opamp e no estágio de amplificador apropriado integrado.

O estágio de controle de tom é construído em torno do opamp 741 e com a ajuda das redes RC associadas e dos potenciômetros. O potenciômetro superior controla o limite de baixa frequência, enquanto o potenciômetro inferior é usado para controlar o limite de frequência superior. Ambos os potenciômetros podem ser ajustados apropriadamente para alcançar a melhor clareza de som possível.

Além do processamento de som, o estágio opamp também atua como um pré-amplificador para elevar a amplitude muito baixa dos pulsos de batimento cardíaco a um nível adequado para a entrada do amplificador de potência. Isso permite que o amplificador de potência capte os sinais acima do nível mínimo detectável necessário e amplifique-o nos alto-falantes de maneira ideal.

MIC como o sensor principal

O principal estágio de detecção deste circuito de estetoscópio eletrônico é formado por um eletreto MIC que pode ser visto configurado na entrada do estágio de controle de tom através de uma rede RC.

Para permitir que o MIC detecte os sinais de batimentos cardíacos minuciosos, o microfone é colocado dentro de um tubo de borracha com um funil de borracha como a abertura da boca.

A abertura tipo funil deve ficar presa no peito do paciente logo acima da área do coração para permitir que o MIC detecte o som concentrado da frequência cardíaca e o converta em pulsos elétricos pulsantes proporcionalmente minutos.

O circuito opamp responde a esses sinais e os processa adequadamente de acordo com a configuração dos potenciômetros de filtro passa-baixa e passa-alta.

O sinal finalizado é aplicado à entrada do amplificador de potência configurado em torno do circuito amplificador TDA2003 que é capaz de gerar uma forte amplificação de 10 watts em um alto-falante de 8 ohm.

O potenciômetro entre a saída 741 e a entrada TDA determina o volume do som e pode ser ajustado para o mesmo.


Você também pode querer aprender a construção de um circuito de estetoscópio Bluetooth


Uma alternativa mais simples (usando um transmissor FM sem fio)

No pedido também vemos a menção de uma unidade compatível com telefone Android, o que é difícil de conseguir usando o circuito acima, pois a tensão mínima de operação deste circuito pode ser superior a 12V, portanto, não pode ser operado facilmente usando uma bateria existente no celular

Um método mais simples, porém mais avançado, para obter a funcionalidade de um amplificador de estetoscópio eletrônico com um telefone celular é usar a tecnologia sem fio.

Um pequeno circuito transmissor FM pode ser usado e posicionado próximo ao tórax do paciente, e os pulsos cardíacos podem ser ouvidos ou gravados em alto e bom som em qualquer celular equipado com rádio FM, que é comumente incluído em todos os celulares padrão, independentemente de sua sofisticação nível.

O microfone precisará ser encapsulado adequadamente dentro de um tipo de invólucro de tubo/funil, conforme sugerido na discussão anterior, para que outras formas de distúrbios se tornem indetectáveis ​​para o MIC.

Uma vez que os batimentos cardíacos são registrados dentro do telefone Android, isso pode ser facilmente usado com um aplicativo adequado para converter os mesmos em um formato gráfico e permitir uma avaliação mais científica da condição cardíaca do paciente.

A configuração do circuito do amplificador do estetoscópio sem fio pode ser entendida a partir do diagrama a seguir

CIRCUITO AMPLIFICADOR DE ESTETOSCÓPIO SEM FIO

Lista de peças

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

Feedback do Sr. Jan

Eu construí este projeto e ele funciona bem como um amplificador normal, mas não é sensível o suficiente para captar quaisquer batimentos cardíacos.

Alguma sugestão de como posso tornar isso mais sensível? Sua ajuda será muito apreciada.

Resolvendo a consulta de circuito

Minha resposta: O design explicado acima precisa ser otimizado corretamente para obter os resultados mais favoráveis, no entanto, para melhorar o resultado ao máximo, um pré-amplificador MIC transistorizado pode ser introduzido em C5, conforme ilustrado no diagrama a seguir, isso deve esperamos tornar o circuito do estetoscópio eletrônico proposto extremamente sensível e permitir que os batimentos cardíacos se tornem audíveis.

IMG 6242F2AFB28FF

Janeiro:

Obrigado pela atualização.

Fiz as alterações e devo admitir que é muito mais sensível, embora ainda não consiga captar um batimento cardíaco com clareza. Acho que o problema pode estar no microfone.

Pergunta: Todos os microfones de eletreto são mais ou menos iguais ou você tem alguns mais sensíveis?

Analisando os resultados do circuito

Obrigado Jan,

Os microfones de eletreto são todos semelhantes com suas especificações, de acordo com mim, eles se comportarão de forma idêntica, a menos que o dispositivo esteja com defeito ou acidentalmente uma peça duplicada de baixa qualidade.

Acho que você precisará ajustar o circuito para obter uma resposta ideal e adequada da saída. Para isso, primeiro você deve substituir o alto-falante por um fone de ouvido para que o som inicial baixo e não otimizado se torne ligeiramente audível em nossos ouvidos.

Depois de pegar o som, você pode começar a ajustar os agudos dos graves até que o som mais favorável esteja disponível nos fones de ouvido, mais tarde, quando o áudio estiver perfeito, os fones de ouvido podem ser substituídos por alto-falantes.

Se você achar que o estágio de agudos de graves existente é inadequado, você pode substituí-lo pelo seguinte equalizador de 10 estágios e obter acesso a um controle de otimização de 10 níveis.

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

Cumprimentos.

Aviso: O conceito não foi verificado quanto à sua precisão e credibilidade e o autor não endossa de forma alguma o uso deste circuito para diagnósticos cardíacos graves. Consulte um médico qualificado antes de usar o circuito explicado praticamente em um paciente.

Ouvindo Heartbeat no alto-falante

Este circuito simples, se conectado a um amplificador de áudio, permite que você ouça seus batimentos cardíacos. O ganho de baixa frequência dos amplificadores operacionais é ajustado por meio de R1 e R3, juntamente com VR1 e R4. O preset VR1 permite que o ganho seja ajustado em uma faixa de 60-80 dB.

IMG 6242F2AFE3009
FAZENDO UM CIRCUITO AMPLIFICADOR DE ESTETOSCÓPIO 9

C1 e C2 geram um pouco de corte de baixa frequência, diminuindo o pickup de 50Hz enquanto os capacitores C4 e C5 aliviam problemas de instabilidade devido ao alto ganho do circuito.

A saída do circuito deve ser conectada à entrada de um amplificador de áudio que deve incluir um recurso de ajuste de graves. O potenciômetro de graves deve ser ajustado em um ponto alto para obter a melhor resposta possível do som do batimento cardíaco.

Hashtags: #Fazendo #circuito #amplificador #estetoscópio
 

FONTE


Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…
Veja na FONTE até ser revisado o conteúdo.
Status (Ok Até agora)


Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!

Relacionados