martes, 26 de noviembre de 2013

Adquisición de Señales Mioeléctricas (EMG)


La electrónica médica es un área a la que personalmente siempre he rehuido. Sin embargo esta práctica para la materia Procesamiento Digital de Señales me ha reconciliado bastante con esta ciencia. No pretendo hacer un reporte completo en esta entrada, pero si describir todo lo relevante al circuito y a la adquisición por la PC para que este interesante experimento pueda realizarse por otros estudiantes. Este es el circuito utilizado:


El amplificador de instrumentación es algo difícil de encontrar en México pero puede comprarse en linea en Newark, el envío es gratis y demora unos 4-6 días. Si viven en CDMX, pueden comprarlo en AG Electrónica. Para el filtrado posterior se considera únicamente el rango de frecuencias de 50 - 500 Hz, eliminando la componente de ruido de 60 Hz del suministro eléctrico. Para implementar los filtros se puede usar un LM348 o un LM224 aunque lo ideal es pedir dos opamp's de baja distorsión OPA2604 para reducir el ruido en la señal. V+ y V- van conectadas a 5V y -5V respectivamente. Si quieres hacer pruebas en tu casa y no cuentas con fuentes de laboratorio puedes hacer un arreglo de dos baterías de 9V reguladas con un 7805 y un 7905 (-5V).

Hay dos maneras de adquirir los datos a la PC: vía serial (Con Arduino o un PIC) o usando SoundcardScope a través de la tarjeta de audio. Si vas a utilizar esta última opción, es necesario mapear la señal de +/-5V a +/- 1V. Para esto debes usar el siguiente circuito divisor de voltaje en la salida del filtro de Notch (antes del rectificador de precisión):


Nota: la resistencia de 13K en el filtro de Notch es obligatoria, quiero decir que no puede ser sustituida por un valor comercial cercano. Será necesario utilizar un trim-pot.

Nota 2: El electródo de referencia va en en la muñeca o el codo.

Update: Este filtro de Notch funciona mucho mejor

15 comentarios:

Andres dijo...

hola buenos dias de que manera podria hablar contigo es que tengo un poryecto similar al emg que tu publicaste en tu blogger me gustaria sabes si la imagen que aparece hay en el emg que implemnetaste o ya lo porbaste

Luyten dijo...

Perdón, leo un poco tarde tu comentario. No entiendo muy bien la pregunta, pero si, ya lo implementé y funciona correctamente. Todo está resumido en la entrada y creo que me he adelantado a todas las posibles preguntas, a menos que no se tengan conocimientos de circuitos. Pero si aún tienes dudas puedes escribirlas aquí para que otros puedan aprender también!

Saludos.

Cristobal Cervantes dijo...

Hola, muchas gracias por la información. Esta todo muy claro. Pero me gustaría saber como has hecho los electrodos. He leído por ahí que se pueden hacer con monedas de cobre. Pero lo que se ve en tu imagen parece mejor.

Luyten dijo...

Gracias por los comentarios, Cristóbal. Los eléctrico dos no los hice yo, los compré en una tienda de equipo médico por menos del equivalente a 10 USD, creo que se ve más profesional que hacerlo con monedas de cobre, pero también funcionan.

Saludos.

Alan dijo...

Hola, recibe un cordial saludo, tengo una pregunta, la salida que se conecta al Arduino o cualquier microcontrolador, es del tipo analógica?, en el microcontrolador tendria que implementar el ADC?

saludos

Luyten dijo...

Si, la salida es analógica y puede ir a .arduino o a cualquier microcontrolador con módulo ADC.

Saludos.

israel dijo...

hey que tal, muchas gracias por el aporte, solamente tengo una duda en el circuito, ya que hice la simulación en proteus y esta no la ejecuta, sera a caso que utilice el INA122 en vez del que pones en el diagrama (INA114)? tendra algo que ver? saludos! :)

Luyten dijo...

Hola Israel, pues en teoría debería funcionar porque esos integrados no varían mucho hasta donde sé. La verdad no confío mucho en Proteus a la hora de simular opamps. Algo más debe estar fallando por ahí.

Saludos!

Anónimo dijo...

Muy interesante tu proyecto, tengo una duda: Cúal es el objetivo de conectar un electrodo a tierra?

Luyten dijo...

Funciona para acoplar las tierras (la del cuerpo y la del circuito).

Byron de Jesus Ramos Portillo dijo...

que tal. fijate que intente recrear el circuito usando el ina114p y dos opa2604 y me encuntro con el dilema de que en el arduino me lanza una serie de ceros, luego una serie en incremento de 0 a 26 y luego un decremento de 26 a 0 para iniciar el ciclo de nuevo. uso una fuente de pc la que me provee de el voltaje y las resistencias son de 5% de tolerancia los capacitores son de la misma manera con una tolerancia de 5%. si me pudieras ayudar.

Luyten dijo...

Revisa con un osciloscopio que la señal analógica se vea bien. Si no, hay un error en el circuito, si funciona bien revisa tu programa.

Saludos.

Carlos Villegas dijo...

hola, el lm224 en el data sheet, solo tiene una entrada de voltaje y la otra a tierra pero en tu diseño el lm224 el pin 4 y 11 son alimentadas por dos voltajes v+ y v-
como conectaria el lm224, segun tu diseño, gracias.

Luyten dijo...

No se especifica en la mayoría de las datas pero puedes conectar el voltaje negativo al pin de gnd del lm224.
Saludos.

Dudosa dijo...

Hola, sé que es un poco tarde al ver este tipo de proyecto pero me podrías decir si este proyecto funciona con cualquier tipo de músculo del cuerpo, y puedo usar un LM324?