Fazendo um circuito amplificador de estetoscópio

A publicação explica como criar um circuito amplificador de estetoscópio eletrônico para permitir uma forte reprodução audível do batimento cardíaco sendo diagnosticado. O artigo também revela como o mesmo pode ser aplicado dentro de um telefone celular através de um circuito sem fio. A idéia foi solicitada pelo Dr. Ankit.

Principais requisitos

  1. Eu pediria 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 do coração. Um tubo de borracha oco é conectado em uma extremidade a um diafragma em forma de disco (colocado sobre o paciente) e a outra extremidade é conectada em Y ao ouvido do ouvinte.
  3. Como a respiração e os sons do coração criam leves vibrações, eles fazem o diafragma vibrar e, em seguida, o som é amplificado no registro e ouvido através do tubo até a outra extremidade.
  4. Nos hospitais, geralmente há ruídos de outros equipamentos; portanto, os sons fracos transmitidos pelo estetoscópio são às vezes inaudíveis e o ouvinte não pode fazer um diagnóstico significativo.

O objetivo:

  • É solicitado um circuito para capturar as vibrações sonoras do diafragma do estetoscópio e convertê-lo em sinais eletrônicos que são amplificados e ouvidos através de um alto-falante alto o suficiente para que não haja necessidade de conexão com os ouvidos e nenhuma perda seja perdida. som (mesmo por profissionais menos experientes).
  • A bateria usada pode ser pequena, leve, 4,5V ou 6V (como as usadas na tocha recarregável) OU através de bancos de energia móveis, pois o estetoscópio deve ser portátil e fácil de transportar ao mesmo tempo, evitando as conexões de tomada da fonte de alimentação.
  • Como uma melhoria para este circuito: se possível, o circuito pode receber energia diretamente de um telefone Android E, novamente, se possível, os sinais de saída podem ser exibidos como um gráfico na tela do Android.
  • Como não há contato direto com os ouvidos, isso também evita a infecção cruzada dos ouvidos, como às vezes acontece quando um usuário usa um estetoscópio.

Circuito amplificador de estetoscópio

O desenho

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 baseado na coleta e transferência de vibrações do ar através de um tubo para os ouvidos do usuário.

As vibrações são causadas pelo batimento cardíaco no diafragma sensorial do estetoscópio quando ele é aproximado do tórax, onde o coração está localizado, e o movimento do diafragma coloca a coluna de ar dentro do tubo em um movimento vibratório push-pull correspondente correspondente.


Isso certamente significa que, embora a vibração do ar ou do som gerada pelo coração possa ser pequena o suficiente, mas é forte o suficiente para ser ouvida sem a ajuda de um dispositivo elétrico, implicando que o som Pode ser alto o suficiente para ser amplificado por um amplificador de áudio, porque se essas pequenas vibrações podem ser ouvidas por um ouvido nu, o mesmo ocorre com o amplificador MIC.

Batimento cardíaco no alto-falante

Para reproduzir o som através de um alto-falante, o sinal deve ser amplificado significativamente e, no curso, deve ser processado adequadamente para eliminar quaisquer distúrbios associados.

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

O estágio de controle de tons é construído em torno do opamp 741 e com a ajuda de redes e potenciômetros RC associados. O potenciômetro superior controla o limite de baixa frequência, enquanto o potenciômetro inferior é usado para controlar o limite de frequência superior. Ambos os potes podem ser configurados corretamente para obter a melhor clareza de som possível.

Além do processamento do som, o estágio opamp também atua como um pré-amplificador para aumentar a amplitude muito baixa dos pulsos de batimentos cardíacos para um nível adequado para a entrada do amplificador de potência. Isso permite que o amplificador de potência capte sinais acima do nível detectável mínimo necessário e amplifique-o nos alto-falantes da melhor maneira possível.

MIC como sensor principal

O principal estágio de detecção desse circuito eletrônico do estetoscópio é composto por um microfone de eletreto que pode ser visto configurado através da entrada do estágio de controle de tom através de uma rede RC.

Para permitir que o MIC detecte pequenos sinais de batimento cardíaco, o microfone é colocado dentro de um tubo de borracha com um funil de borracha como abertura da boca.

A abertura em forma de 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 de pulso proporcional.

O circuito opamp responde a esses sinais e os processa adequadamente, com base na configuração das bandejas de filtro passa-baixo e passa-alto.

O sinal terminado é aplicado à entrada do amplificador de potência configurado em torno do circuito do amplificador TDA2003 que é capaz de gerar forte amplificação de 10 watts por meio de 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 ele.

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

Na aplicação, também vemos a menção de uma unidade compatível com telefones Android, o que é difícil de alcançar usando o circuito acima, uma vez que a tensão operacional mínima desse circuito pode ser maior que 12V, portanto, não pode ser operada facilmente usando uma bateria de telefone celular existente

Um método mais simples, porém mais avançado, de obter a funcionalidade de um amplificador de estetoscópio eletrônico com um telefone celular é conectar-se sem fio.

Um pequeno circuito transmissor de FM Ele pode ser usado e colocado próximo ao peito do paciente, e os batimentos cardíacos podem ser ouvidos ou gravados em voz alta e clara em qualquer telefone celular equipado com um rádio FM, que geralmente é incluído em todos os telefones celulares comuns, independentemente do nível de sofisticação.

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

Depois que o batimento cardíaco é registrado no telefone Android, ele pode ser facilmente usado com um aplicativo adequado para convertê-lo em um formato gráfico e permitir uma avaliação mais científica da condição cardíaca do paciente.

A configuração do circuito amplificador do estetoscópio sem fio pode ser entendida no diagrama a seguir

Circuito de amplificador sem fio para estetoscópio

Lista de peças

R1 = 1 milhão,

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

Comentários do Sr. Jan

Eu criei este projeto e ele funciona bem como um amplificador normal, mas não é sensível o suficiente para captar o batimento cardíaco.

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

Resolvendo a consulta do circuito

Minha resposta: O projeto explicado acima deve ser adequadamente otimizado 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. O circuito eletrônico proposto para estetoscópio é extremamente sensível e permite que o batimento cardíaco se torne audível.

Jan:

Obrigado pela atualização.

Fiz as mudanças e devo admitir que é muito mais sensível, embora ainda não consiga ouvir claramente o batimento cardíaco. Eu acho que o problema poderia estar com o microfone.

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

Analisando os resultados do circuito

Obrigado Jan

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

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

Depois de obter o som, você pode começar a ajustar os potes agudos até que o som mais favorável esteja disponível nos fones de ouvido; depois, quando o áudio estiver perfeito, os fones de ouvido poderão ser substituídos por alto-falantes.

Se você achar o estágio agudo dos graves existente inadequado, poderá substituí-lo pelo EQ de 10 estágios a seguir e obter acesso a um controle de otimização de 10 níveis.

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

Cumprimentos.

Atenção: o conceito não foi verificado por sua precisão e credibilidade e o autor não apoia de forma alguma o uso desse circuito para diagnóstico cardíaco grave. Consulte o pessoal médico qualificado antes de usar o circuito explicado praticamente em um paciente.



FONTE

Nota: Este 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 post.

Status (Não Revisado)

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