Jump to content
Михаил Верхотуров

Нужна электронная схема для медицинского прибора (миотонометра)

Recommended Posts

Ребята, добрый день! Я студент, пишу работу по проектированию медицинского прибора - миотонометра (для измерения мышечного тонуса). На схеме он.

Работает так: устройство прикладывается подошвой к телу пациента, шток задвигается внутрь, пружина сжимается. Появляются показатели от тензопреобразователя и линейного энкодера (буду использовать инкрементальный магнитный энкодер). Далее прибор перемещается вдоль линии (особенности методики измерения), кодовое колесо крутится и появляются показатели с оптического датчика (оптопары).

На данном этапе понял, что НЕ могу спроектировать электрическую схему. Вроде блок-схему накидал, а куда дальше (какой ИУ, АЦП, МК использовать? как развести питание? как защитить от помех?) не знаю. На этапе подбора датчиков понял, что главные к ним требования - компактность, малое потребление тока, точность: оптопара TCST1103, инкрементальный магнитный энкодер RLS и тензопреобразователь Н100-1

Подскажите, какой МК выбрать? Может уже есть готовые решение типа STM32, PICов? и самое-то что: как всё это запитать, чтобы была автономность не менее суток и возможность подзарядки. Я учусь на медицинском, не профи в схемотехнике, но готов постигать и в сроках не ограничен. Натолкните на решение, пожалуйста!

 

Блок-схема прибора.png

Схема прибора.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
54 минуты назад, Михаил Верхотуров сказал:

Я учусь на медицинском, не профи в схемотехнике,

судя по картинкам, в физике вы тоже не очень... а вообще прикольно наблюдать когда гуманитарии пытаются решать технические задачи...
первый вопрос по вашей картинко, как вы представляете работу тензодатчика , и как реально вы будите с него снимать показания.
второй вопрос каким образом планируется устранение проскальзывания кодового колеса.
третий вопрос с какой скоростью и разрядностью требуется получение данных с тензодатчика.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А зачем нужно оптическое колесо? Как Вы планируете компенсировать скольжение штока по коже? Не проще ли просто проводить измерения по точкам? И на кой ляд вообще нужен микроконтроллер? Показать циферки? Да, процесс исследования будет дольше, зато прибор - проще и надежнее.


Я не раздаю рыбу. Я раздаю удочки.

ПРОСТОТА - ХУЖЕ ВОРОВСТВА!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Плата расширения для Arduino с защищенными 24-вольтовыми ключами Infineon семейства PROFET

Компания Infineon представила плату расширения для Arduino c 24-вольтовыми ключами PROFET™+24V (BTT6xxx). Данное семейство ключей верхнего плеча с защитами предназначено для управления резистивными, емкостными и индуктивными нагрузками (лампы автомобилей, реле, двигатели, клапаны, светодиоды, конденсаторы). Использование платы расширения для Arduino с 24-вольтными защищенными ключами ускоряет создание прототипов и позволяет с минимальными затратами проводить тестирование совместимых по распиновке ключей PROFET™+24V.
Подробнее

34 минуты назад, IMXO сказал:

судя по картинкам, в физике вы тоже не очень... а вообще прикольно наблюдать когда гуманитарии пытаются решать технические задачи...
 

Ну поправьте, технари

35 минут назад, IMXO сказал:

первый вопрос по вашей картинко, как вы представляете работу тензодатчика , и как реально вы будите с него снимать показания.
второй вопрос каким образом планируется устранение проскальзывания кодового колеса.
третий вопрос с какой скоростью и разрядностью требуется получение данных с тензодатчика.

первый ответ: Представляю, что на тензодатчик действуют силы с двух сторон (пружина и кожа-мышца). Мембрана датчика деформируется - сигнал идёт. Ясно пока, что его надо будет много калибровать на практике. Но, есть какое-то другое решение?

второй ответ: а оно возможно при плотном прилегании колеса с зубчиками к коже?

третий ответ: надеялся здесь подскажут эти параметры

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Умный и безопасный дом от STMicroelectronics – строим вмеSTе!» (23.06.2021)

Приглашаем 23/06/2021 всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном проектированию и разработке систем умного дома на базе компонентов STMicroelectronics. Экосистема продукции STMicroelectronics включает в себя как электронные компоненты, так и средства разработки, готовые стеки протоколов и законченные примеры кода. Предлагаемые ресурсы позволяют разработчику легко построить каркас системы и быстро создать прототип своего приложения. На вебинаре мы также поговорим о беспроводных интерфейсах – ведь благодаря поддержке стандартов BLE и ZigBee вы сможете при необходимости интегрировать устройства сторонних производителей и создавать открытые системы.

Подробнее

42 минуты назад, Falconist сказал:

Как Вы планируете компенсировать скольжение штока по коже?

Мне эти скольжения и нужны. Или я Вас не правильно понял?

43 минуты назад, Falconist сказал:

Не проще ли просто проводить измерения по точкам? И на кой ляд вообще нужен микроконтроллер? Показать циферки?

Не проще, так еще и дольше. Проведение прибора по линии быстрее. МК нужен на такой ляд, что устройство планируется выдавать на дом пациентам (как ХОЛТЕР или СМАД) или в принципе в отрыве от диагностического кабинета. Поэтому должно быть всё автономно, под управлением МК и с возможностью записи в память

Share this post


Link to post
Share on other sites

TEA от TRACO – семейство 1 Вт DC/DC-преобразователей по доступной цене

Компания TRACO разработала новую серию оптимизированных по стоимости DC/DC-преобразователей TEA с фиксированным входом. Они изготавливаются в наиболее популярных корпусах типа SIP-4 (TEA 1) и SIP-7 (TEA 1E и TEA 1HI) на напряжение «вход-выход» 5-в-5 и изоляцию 1500 и 4000 В (только в корпусе SIP-7). Преобразователи TEA имеют расширенный рабочий температурный диапазон -40…85ºС и предназначены для широкого применения
Подробнее

15 минут назад, Михаил Верхотуров сказал:

не правильно понял?

Неправильно. Метод миотонометрии измеряет "твердость" мышц, зависящую от их тонуса. А шток при проведении по коже будет испытывать боковые нагрузки, искажающие измерение его перпендикулярного проникновения через кожу. Я, всё-таки, электрофизиологи, поэтому "знаю, о чём пою".


Я не раздаю рыбу. Я раздаю удочки.

ПРОСТОТА - ХУЖЕ ВОРОВСТВА!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Там вся фишка в том, что направляющая подошва и шток должны прижиматься к поверхности тела с различными (нормированными) усилиями (каждый со своей пружиной). И при достижении определенного положения подошвы должно фиксироваться положение подпружиненого штока.А место приложения определяется шаблоном. Как то так. Применяется в стоматологических делах. Или же у вас иная цель применения?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 минут назад, Falconist сказал:

Неправильно. Метод миотонометрии измеряет "твердость" мышц, зависящую от их тонуса. А шток при проведении по коже будет испытывать боковые нагрузки, искажающие измерение его перпендикулярного проникновения через кожу

Так, угу. А если подобрать материалы с низким коэффициентом трения и применить посадку с минимальным зазором между штоком и подошвой-направляющей?

6 минут назад, Andrey644 сказал:

Или же у вас иная цель применения?

В делах спортивных.

 

9 минут назад, Andrey644 сказал:

И при достижении определенного положения подошвы должно фиксироваться положение подпружиненого штока

Да, встречал такие конструкции. Но в чем смысл такого демпфирующего механизма? Чем хуже одна пружина? Заранее спасибо за ответ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Цель одна. Обеспечить равные (примерно) условия измерения. Это как трещотка у микрометра (стабилизатор измерительного усилия), для исключения субьективного влияния на измерительное усилие. Говорят, что после начинающих хирургов операционный стол имеет износ как у разделочной доски. Правда? Или брешут?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Брешут. "Начинающие хирурги" только "держат крючки" (ассистируют). А когда их старшие коллеги допускают до самостоятельной работы, то они уже далеко не "начинающие".


Я не раздаю рыбу. Я раздаю удочки.

ПРОСТОТА - ХУЖЕ ВОРОВСТВА!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Михаил Верхотуров сказал:

на тензодатчик действуют силы с двух сторон (пружина и кожа-мышца). Мембрана датчика деформируется - сигнал идёт. Ясно пока, что его надо будет много калибровать на практике. Но, есть какое-то другое решение?

я не о принципах работы спрашивал, а о том, как вы с подвижного датчика собираетесь снимать показания, по вашей картинко провода датчика придется пропускать через пружину или формировать канал в обойме, ни то не другое не способствуют долгой жизни проводам, масса датчика также в динамике будет искажать показания, хотя все что требовалось , вспомнить физику за 7 класс и что на пружину действует не только сила сжатия , но и равная ей сила реакции опоры , из чего следует, что тензодатчику  абсолютно фиолетово как на него будет воздействовать сила напрямую или через пружину. но это позволит упростить съем данных и надежно закрепить оный.

1 час назад, Михаил Верхотуров сказал:

а оно возможно при плотном прилегании колеса с зубчиками к коже?

оно не возможно, оно будет. даже если вы используете накатку на колесе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
2 часа назад, IMXO сказал:

////////////////////

Ход датчика в канале 15-20 мм. Постараюсь найти техническое решение, которое уберёт деформацию проводов. Масса датчика ~ 10 г - неужели будет сильное искажение? С физикой спасибо что разъяснили
Насчет колеса - изготовлю и опробую. Если будет проскальзывать, схвачусь за голову и скажу что пользователь @IMXO меня предупреждал

Так мы вернемся к теме? Как мне реализовать электрическую часть прибора

Edited by Falconist
Оверквотинг

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, IMXO сказал:

тензодатчику  абсолютно фиолетово как на него будет воздействовать сила напрямую или через пружину

Поэтому вношу рацпредложение: подпружинивать не сам датчик, а торец обоймы, в которой он размещен неподвижно.


Я не раздаю рыбу. Я раздаю удочки.

ПРОСТОТА - ХУЖЕ ВОРОВСТВА!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
10.05.2021 в 11:54, Михаил Верхотуров сказал:

Ребята, добрый день! Я студент, пишу работу по проектированию медицинского прибора - миотонометра (для измерения мышечного тонуса).

10.05.2021 в 11:54, Михаил Верхотуров сказал:

Я учусь на медицинском, не профи в схемотехнике,

При таких вводных от вас вряд ли будут требовать самостоятельного изготовления прибора. От медиков такого не должны требовать. Ваша задача - описать в техническом задании медицинскую часть изделия, параметры его взаимодействия с пациентом. А уже реализацией в металле пусть занимаются профессионалы в электронике - каждому своя работа. И каждой работе своя оплата.

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Метод миотонометрии измеряет "твердость" мышц, зависящую от их тонуса."

Так зачем тогда все эти пляски с бубном? Измеряйте твердость так, как ее всегда и везде измеряют. Только не по размеру отпечатка, а по глубине проникновения вашего штока. С одной стороны "давит" мышца, с другой - пружина. Сила пружины - постоянна (почти). И тогда никакой тензодатчик не нужен, а просто измерить смещение штока на разных участках. На "мягком" он сдвинется на одну величину, на "твердом" естественно на меньшую величину. Вот эту разность измерить - как два пальца...

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часов назад, Vlad90 сказал:

Сила пружины - постоянна (почти).

еще одна жертва среднего образования,  7 класс , физика , закон Гука.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
7 часов назад, IMXO сказал:

еще одна жертва среднего образования,  7 класс 

еще одна жертва среднего образования,  3 класс, русский язык, значение слова "почти".

ПОЧТИ́ (НАРЕЧИЕ) -  без малого, очень близко к чему-либо.

В данном конкретном случае перемещения минимальны (доли миллиметра при общей длине пружины 5-10 см) и изменением силы пружины можно либо пренебречь, либо ее элементарно учесть используя именно закон Гука.

Edited by Vlad90

Share this post


Link to post
Share on other sites

мог бы не напрягаться и так понятно , что и с русским языком у тебя тоже не очень. Слово "почти" и слово "постоянна" относятся к "коэффициенту жесткости пружины" и к силе пружины не имеют никакого отношения, потомушта последняя прямо пропорциональна сжатию пружины и не может быть постоянна при изменении геометрических размеров пружины.

ЗЫ и да наречия учат в 4ом классе :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, Vlad90 сказал:

В данном конкретном случае перемещения минимальны (доли миллиметра при общей длине пружины 5-10 см) и изменением силы пружины можно либо пренебречь,

прежде чем писать  бред, стоит ознакомится с принципом работы аналогичных устройств. того же "Миотон-3с"

Цитата

1. Принцип работы.
Щуп миотонометра состоит из двух подвижных подпружиненных
элементов (1 и 2). Сила пружины элемента 1 в состоянии полного сжатия 300гр. (ход – 5мм), элемента 2 – 1300гр. (ход – 3мм).
В тот момент, когда пружина элемента 2 сжата до нагрузки 1300гр.,
происходит определение степени погружения элемента 1 в исследуемую область с шагом измерения, равным 0,025мм. Это значение (в
диапазоне от 0 до 200 единиц) отображается на дисплее (3) устройства и сохраняется во внутренней памяти (автономная работа), или заносится и сохраняется в базе данных компьютерной программы (при
соединении с компьютером).
 

и прочитать пару патентов на этот счет, чтобы иметь хотя бы минимальное представление о сути вопроса, 

Share this post


Link to post
Share on other sites
10.05.2021 в 17:06, Михаил Верхотуров сказал:

Так мы вернемся к теме? Как мне реализовать электрическую часть прибора

ну так что бы Фсе в одном флаконе PIC24FJ64GC006 или PIC24FJ128GC010

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Звук почти не слышен, если будет в корпусе, точно не будет слышно. Больше беспокоит сама помеха, которая судя по всему проходит до БП. А так, в принципе всё работает как надо, ничего не перегревается.  Запаса мощности моего БП уверен хватает, ибо есть адаптер на 65ватт, который при нагрузке выше 4А уходит в защиту, так с ним ПС работает без проблем.   Вы не помните какая картина была на входе вашей ПС при старте, не смотрели осциллограмму ? 
    • У конденсатора меньшей емкости больше реактивное сопротивление, следовательно, на нем упадет большее напряжение.
    • Вот такое "художество" хочу показать на "суд зрителей". Покритикуйте пожалуйста...в ближайшее время возьмусь за макет схемы для попробовать.   
    • Можно ли последовательно подключить конденсаторы на 2,2mf 25v и 330uf 200v к источнику тока 100 вольт?
    • Можно кучу ситуаций на придумывать, вплоть до захвата Марсианами электростанции. Давайте будем отталкиваться от реальности.
    • Есть еще такой момент, как просадка по сети. Нестабнутый ИИП ее хавает без проблем с соответствующей просадкой на вторичке, а стабнутому нужно скомпенсировать не только просадку вторички, но и первички в конкретный момент времени. Ушла просадка, напруга скаканула импульсом, ось отработала, а пока управление реагировало, напруга опять села.  На НЧ и в нижней середине хватает энергонасыщенных звуков, мидбас синететический, инфраниз, бочки, гитары с перегрузом. Музыка она разная.
    • Можно записать удары барабана. И смотреть. Больше ни чего из звука , не потребляет такой мощности.
×
×
  • Create New...