Instrumentacin biomdica

Instrumentacin biomdicatipos de seales y ruidos tipos de seales y ruidoscapacitivas capacitivas

interferencias interferencias

inductivas inductivas externas externas internas internas

bioamplificador bioamplificador amplificador de instrumentacin amplificador de instrumentacin

Tina Bioelectrnica

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Seales bioelctricasTipos de seales Tipos de seales

seal ECG (electrocardiograma) EEG (electroencefalograma) EGG (electrogastrograma) EMG (electromiograma) EOG (electrooculograma) ERG (electroretinograma)

magnitud 0,5 a 4 5 a 300 10 a 1000 0,1 a 5 50 a 3500 0 a 900

unidad Ancho de banda (Hz) mV uV uV mV uV uV 0,01 a 250 Continua a 150 Continua a 1 Continua a 10.000 Continua a 50 Continua a 50

Seales bioelctricasFuentes de ruidos Fuentes de ruidosInterferencia capacitiva paciente - cables ruidos Cargas triboelctricas respuesta en frecuencia

Interferencia magntica

piel

electrodos

bucles de tierra

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Seales bioelctricasInterferencias externas al equipo de medida Interferencias externas al equipo de medida

CapacitivasAcoplamiento capacitivo con el paciente Acoplamiento capacitivo con los conductores y equipo

Inductivas Interfaz electrodo - electrolito piel Otros potenciales bioelctricos Otros sistemas fisiolgicos Cargas electrostticas

Seales bioelctricasInterferencias debido al equipo de medida Interferencias debido al equipo de medida

Provocadas por el transformador de la fuente de alimentacin Debidas al rizado de la fuente de alimentacin Ruido generado por los componentes electrnicos

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Seales bioelctricasPosibles problemas en el amplificador Posibles problemas en el amplificador

Interferencias de la seal de red Saturacin en el amplificador Distorsin en frecuencia

Seales bioelctricasInterferencias capacitivas Interferencias capacitivasPaciente en cama bien aislado Cr = 2 pF Cm = 520 pF

Cr

Paciente y la red

Paciente en cama mal aislado Cr = 200 pF Cm = 3300 pF

VRED

Cm

Tensin respecto de tierra 2,5 voltios

Cr = capacidad con la red elctrica Cm = capacidad con los aparatos de medida

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Seales bioelctricasInterferencias capacitivas Interferencias capacitivasCr Amplificador real Ze1

Paciente yEquipo de medida

+Ze2

_

ZMC1Ze3

ZMC2

Cm

Apantallamiento de cables

Seales bioelctricasInterferencias inductivas Interferencias inductivas

Bucle inductivoZe4

Ze1

+ _

Bucle inductivo

Ze2

ZMC2Ze3

ZMC1

bien

mal

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Seales bioelctricasinterfaz electrodo-piel interfaz electrodo-piel

movimiento

Artefactos frecuencia < 1Hz

Modelo elctrico

Ze = impedancia del electrodo Vc= potencial de contacto

Seales bioelctricasOtras interferencias Otras interferencias

Otros sistemas fisiolgicos

Respiracin (modula la base)

Cargas electrostticas

Interferencias triboelctricas

Almacenadas en el cuerpo del paciente

Modifica lnea base Saturacin amplificador

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Seales bioelctricasFuentes internas de ruido Fuentes internas de ruidoDe la fuente de alimentacin

rizadosDel regulador de tensin

solucin

Uso de bateras

Ruido de los componentes

No hay solucin, poner filtros para limitar otras frecuencias

Seales bioelctricasInterferencias debidas a la red Interferencias debidas a la redECG

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Seales bioelctricasSaturacin del amplificador Saturacin del amplificadorECG

Saturacin positiva

Saturacin negativa

Seales bioelctricasDistorsin en frecuencia Distorsin en frecuenciaECG

Normal 0,2 a 150 Hz

Distorsin en alta frecuencia

Normal 0,2 a 25 Hz

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Seales bioelctricasECG

Normal 0,2 a 150 Hz

Distorsin en baja frecuencia

Normal 1 a 25 Hz

bioamplificadordiagrama de bloques diagrama de bloques

electrodo

preamplificador

amplificador aislado

filtro

seal

Fuente AVdd1 Vss1

Fuente AVdd2 Vss2

Referencia entrada

Referencia salida

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bioamplificadorpreamplificador preamplificadorCr

electrodo

preamplificador

Ze1

Ured

Ze2

Cm

bioamplificadorAmplificador diferencial Amplificador diferencial

Cr

Cr = 2 pF

Ze1 = 10K

VRED

+ _

VRED VECGCm = 520 pF Ze2 = 10K

+ _

Cm

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bioamplificadorAmplificador de instrumentacin Amplificador de instrumentacinCr

IDRAmplificador real Ze1 Ze2

I+

Conexin al paciente

I ZMC1

_

ZMC2

Cm

Ze3

IDR + I + I

bioamplificadorRealimentacin negativa Realimentacin negativa

Ze2

R1

ZMC1Ze3 Cm Ro R2

ZMC2

Amplif. real

uMC

uo

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bioamplificadorTierra virtual Tierra virtual

pacienteRo

Conexin 3 electrodoZe3

Ro

pacienteZe3 Ze3

Conexin del pacienteRo

bioamplificadorZe2

Amplificador aislado Amplificador aislado

+vE -vEamplificador aislado

+vS -vS

Ud

Fuente A+vE -vE

Fuente AVSALIDA +vS -vSReferencia entrada Referencia salida

Referencia entrada

Referencia salida

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bioamplificadorConversor cc/cc aislado Conversor cc/cc aislado

Amplificador de instrumentacinINA114 Burr-Brown INA114 Burr-Brown

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Amplificador de instrumentacinINA114 Burr-Brown INA114 Burr-Brown

esquema

ECG

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