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細胞からの電気信号を記録するとき（皿の中、または生きている人間や動物の体内）、1つの大きな問題は、信号対雑音比を高めることです。 これらの信号は通常10uV〜100mVの範囲であり、ナノアンペアのオーダーの電流を生成できる非常に低い電源で生成されます。 多くの場合、対象の信号は1Hz〜10KHzの範囲内にあります（ほとんどの場合、10Hz〜10KHz）。 事態を悪化させるには、通常、周囲に必要な多くのノイズ生成ツールがあります（診療所では、これらは他の監視、診断および治療機器であり、これらは他の監視、科学機器です）。 ノイズの影響を減らし、S / N比を高めるために、次のような一般的に適用されるルールがいくつかあります。 可能であれば、非常に高い入力インピーダンスとかなり低い電圧増幅、または電圧増幅なしの電流増幅器（ヘッドステージと呼ばれることも多い）を使用します。信号源（ボディ）に非常に近い。 ソース（記録電極）を第1段のアンプ（ヘッドステージ）に接続するには、シールドのないワイヤを使用します（信号の容量性歪みを避けるため）。 グランドループを回避する 可能な場合は、差動増幅器を使用します（周囲の電磁源からの誘導ノイズをキャンセルするため）。 ファラデーケージと接地シールド（通常はアルミ箔）を常に使用して、信号ソースとそれに接続されているもの（本体、機器など）を覆います。 適切なフィルターなしでこれを行うことはできません（通常、信号に応じて1Hzから300Hzまでの10KHzのハイカットとローカット） メインノイズ（さまざまな国では50Hzまたは60Hz）に乗ることができず、信号がその範囲をカバーしている場合にのみ、Humbug http://www.autom8.com/hum_bug.htmlのようなアクティブフィルターを使用できます 私の質問は、私が逃した他の提案はありますか？これらの提案のいずれかが流れているか、間違っていますか？ 通常、この分野の人々（私のような）は電気工学の正式な教育を受けておらず、時には適切な証拠なしに教師から生徒に世代から世代へと伝わる神話があります。これはこれを修正する試みです。 編集： -可能であれば、バッテリー、またはポンプ、マイクロドライブ、監視デバイスを含むすべてのデバイスで非常に適切に調整された電源を使用します（コンピューターの主電源にフィルターを配置することもできますが、これは通常深刻な問題ではありません）。

29 amplifier  noise  grounding  shielding  biopotential 

eetimes.comのこの記事では、ECGを測定するためのシグナルチェーンを示しています。 ECGの生信号には、実際の信号よりも少なくとも大きい振幅とオフセットが含まれています。（数mVのECG、電力線ノイズと電極オフセットから数十mV、乳房の動きによる最大数百mVのベースラインのふらつき。） これにより、不要な信号成分の増幅を回避するために、アンプの前で信号のフィルタリングを直感的に行うことができます。ただし、この記事では、入力アンプの後に信号フィルタリングを行い、2番目のアンプの後でも高周波ノイズを除去します。 私は彼らがこれをする理由を本当に考えることはできません。頭に浮かぶのは信号源のインピーダンスが非常に高いことだけですが、その周波数範囲は明らかに通過帯域内にあるため、フィルタリングは信号源に影響を与えません。 この順序で信号調整を行う重要な理由がありませんか？

14 signal-processing  biopotential  ecg 

これが私の最初の投稿であり、適切な集積回路を見つけるための助け/アドバイスが必要です。まず、プロジェクトの背景について少し説明します。オープンソースの脳波計を開発するためのフェローシップを取得しました。完成したハードウェアは、人々がEEGシステムのさまざまな創造的および治療的使用、つまり音楽コントローラー、ゲームコントローラー、または脳トレーニングプログラムを開発するプラットフォームを提供します。アナログからデジタルへの変換にAtmel MCUを使用したいのですが、USBを介してコンピューターに接続し、USB接続で電源を供給したいのです。MCUの前に電極からの信号を増幅するための適切なオペアンプICを見つけるのに助けが必要です。完成したデバイスは16チャンネルになるので、複数のオペアンプを備えたICを見つけたいと思います。電極が拾う電気的活動は200mV以下の領域にあるため、多くのゲインが必要になります。デジタル抵抗プログラムを使用してMCUでオペアンプ回路のゲインを調整することは可能ですか？さまざまなオーディオおよびセンサー入力で動作するようにハードウェアを再プログラミングできると便利です。どんな助けやアドバイスも素晴らしいでしょう。 ジム。

14 usb  operational-amplifier  atmel  biopotential 

ECGアンプなどの生体電位アンプでは、電極と計装アンプまたはADS1298などのECGアンプの入力との間に保護抵抗（約100kΩ）がよく見られます。抵抗器が患者に流れる電流を制限することになっていることを理解しています。しかし、アンプの入力インピーダンスはすでにGohmの範囲にあります。抵抗を追加するとどう違いますか？ 次に例を示します。

8 protection  biopotential 

私の娘は、植物の電気信号の読み取りを含むscience fair実験を行いたいと思っていますが、データロギングを備えたマルチ電圧計のコストは非常に高くなっています。誰かが100ドル未満の設定を提案できますか？彼女が一度に1つの植物をテストする場合、多分彼女は複雑な設定を必要としませんか？しかし、サンプリングレートは少なくとも3000秒/秒である必要があると思います。 同様の実験のセットアップを次に示します。厚さ0.2 mmの非分極性の可逆Ag / AgCl電極に接続されたPXI-4071デジタルマルチメーター（National Instruments、テキサス州オースティン）を使用して、デジタルデータを記録しました。PXI-4071高解像度デジタルマルチメータは、10 nV〜1000 Vの高速電圧測定、1 pA〜3 Aの電流測定、および10 µΩ〜5GΩの抵抗測定を提供します。あ 更新：この分野の研究者の1人が私の娘の電子メールに答え、彼女はKEITHLEY DMMを使用できると述べました。それでもアンプが必要でしょうか？ebayで唯一手頃な価格のもの（モデル169、177、179）はデジタル読み出しのみで、PCインターフェースはありません。彼女はオシロスコープのようなある種の出力記録装置が必要だと思いますか？PCインターフェイスとオペアンプ（ブレッドボード上）を備えたRadio Shack MMはどうですか？ 更新：彼女はRSデジタルマルチメーターw / PCインターフェイスを使用することになった。ソフトウェアは使いやすく、データはコンピューター上のテキストファイルに保存できました。各テストで、DMMは毎秒100秒の読み取りを行いました（他のオプションもあります）。MMはmAを記録するように設定されています。電極に漂白剤を使用して、30ゲージの銀線を塩化しました。それらは問題なく動作しましたが、おそらく厚く、それほど曲がっていなかった可能性があります。DMMは、高熱（真ちゅう製のウッドバーニングペンに取り付けられた真ちゅう製のワイヤー）を5秒間加えてストレスを受けたときの植物からの強い反応を測定しました。ベースライン電圧は日によって大きく（20日以上）変化しているように見えましたが、電極が毎日異なる葉または葉の一部に触れていたためと考えています。次回は、すべての日にわたって、各植物の同じ場所にある必要があります。

8 signal  multimeter  biopotential 

現在、ECGマシンであるバイオ医療プロジェクトに取り組んでいます。ソフトウェア側で解決できない問題として、50 Hzのノイズの除去があります。次に、アナログフィルターを使用して50 Hzのノイズを除去しようとしています。アナログコンポーネントを使用して50 Hzのノイズを除去するアイデアはありますか。 （元のタイトルでは、問題は信号にあると述べていました— Steven）

8 noise  biopotential