测量身体的电信号是一种很奇妙的体验,如果你可以保证你的设备精确,就能建立可靠的测量。该技术被称为表面肌电(SEMG)。虽然你会听到很多人叫这个为心电图。他们本质上是相同的技术。心电图仪器监测心脏的活动而肌电仪器监测用于控制其他肌肉电信号。这两种类型硬件使用的仪器仪表、放大器和某种形式的输入/输出或显示设备。
这个项目已经在我的脑子里有很多个月了。我们在之前寻找了能够找到的所有其他电子产品。然后我们聚集在一起,穿着黑色的T-Shirt,为了这个项目而开始工作。
在我们的桌子上有2个人,他们会以某种形式或另一种形式来测量人体肌肉产生的电场。从皮肤测量的电信号是很小的,需要仔细考虑测量噪声的信号。这是一个有趣的实验,让你与仪表放大器和运算放大器的工作来从身体的运动中实现一个可用的信号。
我们有放大器、单片机和小马达控制器。可以模拟工作,在晚上有时间来调整电机控制。大约凌晨两点他的头在桌子上睡着了。
放大电路
在上面的方框图中,三个连接被用来提取人体肌肉的小电流。两根导线直接连接到仪表放大器的输入端。你会记得我以前的视频,仪器仪表放大器是特别的,因为它们的高阻抗和低噪声特性。通常它不是一个链中的最高增益块,它的主要工作是从环境中挖掘出信号,并将其初始放大和缓冲,这样可以进一步放大一个干净的信号。该仪器放大器也很好的剥离出一个信号,无论是噪音或只是一个偏移量(共模部分),和放大的差异(差异)。
由于人体是一个伟60赫兹噪声(你可以接触到一个探针试试),60赫兹的共模抑制是必不可少的。所示的电路有一个反馈路径,试图通过反相的信号,低的传递,并将其反馈给身体来抵消低频噪声的影响。
最后,我增加了一个可选择的过滤器,这实际上是一个半波整流器(请记住在反馈回路中包括二极管,使其一零个正向电压二极管)和一个电容器与放电电阻。一个小的正脉冲会导致一个相当直接的正电压,然后这个电阻会导致一个较慢的放电,使电路变成一个脉冲展宽器。
安全性
电路中最大的变化是增加100k电阻与导线系列贴在皮肤上,不限流可能是危险的,尤其是如果有交流供电的设备,如浮地的问题。在这种情况下,我用一个9V电池供电的电路来消除额外的组件需要。
只要一个芯片,我们可以看到一点点关于在皮肤下是什么。有时候这些简单的事情还是让我吃惊。我希望你有同样的感觉。
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