如何构建放大/滤波威廉希尔官方网站 以及用户界面

步骤1：定义需求和主要成分

威廉希尔官方网站 的作用是放大患者产生的ECG信号，并过滤掉所有相关的噪声。原始信号由一个最大幅度约为2 mV的复数波形和QRS复数中100 Hz至250 Hz范围内的频率分量组成。这是要放大和记录的信号。

除了感兴趣的信号之外，还从多个源产生了噪声。电源产生60 Hz的噪声，并且患者移动会产生小于1 Hz的伪影。背景辐射和电信信号（例如手机和无线互联网）引入了更多的高频噪声。噪声的收集是要过滤的信号。

威廉希尔官方网站 必须首先放大原始信号。然后，它必须滤除60 Hz的噪声以及160 Hz以上的任何其他噪声。由于可以简单地指示患者保持静止状态，因此无需过滤与患者运动相关的低频噪声。

因为该信号的测量结果是位于患者身上两个电极之间的电位差，所以放大通过使用仪表放大器来实现。也可以使用一个简单的差动放大器，但是仪表放大器在噪声抑制和容差方面通常表现更好。通过使用陷波滤波器可实现60 Hz的滤波，其余的高频滤波可通过使用低通滤波器实现。这三个元素构成了整个模拟威廉希尔官方网站 。

了解了威廉希尔官方网站 的三个元素，可以定义有关增益，截止频率和组件带宽的较小细节。

仪表放大器的增益设置为670 。它足够大，可以记录小的ECG信号，但是也足够小，以确保在使用接近20 mV的信号测试威廉希尔官方网站 时，运放的行为在其线性范围内，这是某些函数发生器的最小值。

陷波滤波器将以60 Hz为中心。

低通滤波器的截止频率为160 Hz。这仍应捕获大多数QRS复合信号并拒绝高频背景噪声。

步骤2：仪表放大器

上面的示意图描述了仪表放大器。

放大器有两个阶段。第一级由上图左侧的两个运放组成，第二级由右侧的单个运放组成。每一个的增益都可以随意调节，但是我们决定以670 V/V的增益进行构建。这可以通过以下电阻值实现：

R1：100欧姆

R2：3300欧姆

R3：100欧姆

R4：1000欧姆

步骤3：陷波滤波器

上面的示意图描述了陷波滤波器。这是一个有源滤波器，因此我们可以根据需要选择使其放大或衰减信号，但是我们已经实现了所有必要的放大，因此我们为此运算放大器选择了一个增益。中心频率应为60 Hz，品质因数应为8。这可以通过以下组件值实现：

R1：503欧姆

R2：128612欧姆

R3：503欧姆

C：0.33微法拉

步骤4：低通滤波器

《同样，这是一个有源滤波器，因此我们可以选择所需的任何增益，但我们将选择1。这是通过将上面的R4变成短路，并将R3变成开路来实现的。其余的，与其他组件一样，是通过使用我们先前定义的要求以及控制威廉希尔官方网站 的方程式来获得单个元素值来实现的：

R1：12056欧姆

R2 ：19873.6欧姆

C1：0.047微法拉

C2：0.1微法拉

第5步：虚拟设计全威廉希尔官方网站

在进入真正的模拟威廉希尔官方网站 制造之前，在虚拟威廉希尔官方网站 构建软件（如PSPICE）中设计威廉希尔官方网站 对捕获错误和巩固计划非常有帮助。此时，可以捕获威廉希尔官方网站 的AC扫描，以确保一切都按计划进行。

步骤6：构建完整威廉希尔官方网站

可以按照您希望的任何方式构建威廉希尔官方网站 ，但是在这种情况下选择了面包板。

建议在面包板上进行组装，因为它比焊接容易，但焊接会提高耐用性。还建议将0.1 microFarad旁路电容器与电源并联放置，以帮助消除恒定功率产生的不必要偏差。

步骤7：LabVIEW用户界面

LabVIEW用户界面是一种将模拟信号转换为ECG信号的直观和数字表示形式的方法，用户可以轻松地对其进行解释。 DAQ板用于将信号从模拟转换为数字，并将数据导入LabVIEW。

该软件是基于对象的程序，可帮助进行数据处理和界面创建。数据首先由图形直观地表示，然后执行一些信号处理以确定心跳的频率，以便可以将其显示在图形旁边。

为了确定心律频率，必须检测心跳。这可以通过Lab VIEW的峰检测对象来完成。对象在接收到的数据数组中输出峰的索引，然后可将其用于计算以确定两次心跳之间经过的时间。

由于LabVIEW详细信息将是一个完全不同的Instructable，因此我们将这些详细信息留给其他来源。该程序的确切工作原理可以从上面的框图中看到。

步骤8：LabVIEW最终用户界面

最终用户界面显示经过放大，滤波，转换和处理的信号，以及以每分钟心跳数为单位的心跳频率读数