МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БТС

МЕждисциплинарный проект

Тема: Разработка блока усилителя биопотенциалов в аппарате ЭКГ

Студент гр. 7501		Исаков А.О.
Преподаватель		Тимохов Г.В.
Преподаватель		Сергеев Т.В.
Преподаватель		Тероева Ю.А.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ

на междисциплинарный проект

Студент Исаков А.О.
Группа 7501
Тема проекта: Разработка блока усилителя биопотенциалов в аппарате ЭКГ
Исходные данные (технические требования): Работа должна содержать описание и анализ исследуемых процессов и сигналов; патентную проработку предлагаемых технических решений; функциональную и структурную схемы объекта проектирования; результаты моделирования проектируемого объекта или его отдельных узлов (частей); расчет и конструирование проектируемого объекта или его отдельных узлов (частей); экспериментальную апробацию проектируемого объекта или его отдельных узлов (частей); По усмотрению руководителя проекта и студента в состав пояснительной записки могут быть включены дополнительные разделы, как за счет сокращения объема обязательных разделов, так и за счет увеличения объема записки в целом.
Содержание пояснительной записки: Перечисляются требуемые разделы пояснительной записки (обязательны разделы «Содержание», «Введение», «Заключение», Основные разделы пояснительной записки, «Список использованных источников»)
Предполагаемый объем пояснительной записки: не менее 25 страниц.
Дата выдачи задания: 10.03.2021
Дата сдачи проекта: 30.03.2021
Дата защиты проекта: 19 .04.2021
Студент		Исаков А.О.
Преподаватель		Тимохов Г.В.

Аннотация

В данной работе производится разработка блока усиления электрокардиографа с точки зрения различных дисциплин, изученных студентом за время обучения по специальности «Биотехнические системы и технологии». Разработка затрагивает такие аспекты, как теоретический и патентный обзор технологии, разработка и тестирование электрической схемы устройства, моделирование печатной платы устройства, а также разработка программного обеспечения для обработки сигналов, получаемых с электрокардиографа. По итогам каждого этапа разработки сделаны промежуточные выводы.

Summary

In this paper, the development of the electrocardiograph amplification unit is carried out from the point of view of various disciplines studied by the student during training in the specialty "Biotechnical systems and technologies". The development covers such aspects as the theoretical and patent review of the technology, the development and testing of the electrical circuit of the device, the modeling of the printed circuit board of the device, as well as the development of software for processing signals received from the electrocardiograph. At the end of each stage of development, interim conclusions are made.

Содержание

	Введение	5
1	Теоретический обзор темы	6
1.1	Описание и анализ исследуемых процессов и сигналов.	6
1.2	Патентная проработка предлагаемых технических решений	11
1.3	Функциональная и структурная схема объекта проектирования	15
2	Моделирование проектируемого устройства	17
2.1	Расчет и конструирование проектируемого объекта. Моделирование и экспериментальная апробация принципиальной схемы устройства в САПР Micro-Cap	17
2.2	Моделирование печатной платы устройства в САПР Circuit Maker	25
3	Обработка сигналов, получаемых в процессе работы устройства	28
3.1	Разработка и описание алгоритма работы программного обеспечения	28
3.2	Программная реализация разработанного алгоритма	30
	Заключение	38
	Список использованных источников	39
	Приложение А. Название приложения	40

Введение

Целью данного междисциплинарного проекта является разработка блока усилителя биопотенциалов в аппарате ЭКГ, основываясь на знаниях и навыках, полученных на дисциплинах «Узлы и элементы медицинской техники», «Системы автоматизированного проектирования», «Методы обработки и анализа биомедицинских сигналов и данных» и «Программные средства обработки биомедицинских данных».

Актуальность темы междисциплинарного проекта обусловлена высокой востребованностью аппаратуры для проведения кардиологических исследований, обладающей одновременно такими достоинствами, как надежность, точность, компактность, и невысокая стоимость. Разработанный блок усиления биопотенциалов для ЭКГ может быть использован, как отдельный модуль для построения кардиографов различного назначения (стационарные, портативные, носимые и т.д.).

Объект проектирования – блок усиления биопотенциалов для электрокардиографа.

Основными задачами проекта являются:

1. Проанализировать имеющуюся на данный момент теоретическую базу по выбранной теме проекта, патентную базу, решаемые устройством задачи и возможные области применения;

2. Реализовать моделирование электронной схемы устройства посредством таких систем автоматизированного проектирования (САПР), как Micro-Cap 12 и Circuit Maker;

3. Разработать алгоритм и программную реализацию обработки сигналов, получаемых в процессе работы устройства.