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
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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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