Sensor de pulso LED (PPG) para Arduino (2 / 5 paso)

Paso 2: Circuito básico

Yo creo que queda claro que el circuito consta de lo siguiente:

LED + conductor del circuito

Fotodiodo, para detectar y medir la luz reflejada

algo para filtrar y amplificar las señales medidas

En este caso es es inteligente para controlar el circuito variando la luminosidad del LED. Imaginar que se mide en una piel muy brillante, por lo que el LED no necesita brillar tan brillante como sea posible, ya que añadir señales DC a nuestro querido uno. Por lo tanto el LED debe ser impulsado por un X actual. Ahora quiere medir en persona B con un color de piel más oscuro, el LED tiene que ser más brillante, porque es difícil conseguir suficiente profundidad en la piel. El LED tiene que ser conducido por la B. actual La corriente debe ser controlada de una manera inteligente.

El controlador de LED + regulador es, por tanto, lo más difícil para conseguir en este instructable - conocimientos básicos en electrónica preferible de ahora en adelante.

El puesto que el circuito controlador producirá un nivel de voltaje y el LED es conducido con la corriente que necesitamos un conversor:

la llamada por actual fuente de tensión, que se muestra en la segunda foto. Éste debe ser bien conocido y se muestra en la imagen 2. En este caso, la corriente por el LED se define por la tensión de entrada OpAmps dividida por la resistencia de 10 ohmios.

El punto de referencia para mi controlador es una salida de mi señal medido. La señal se mide por un fotodiodo, que es desde un punto de vista eléctrico una fuente de corriente. La tensión se convierte a un voltaje por una fuente de voltaje por corriente - o amplificador de transimpedancia - que también debe ser conocida. La tensión de salida se define por la resistencia de veces la corriente de entrada.

La parte DC de esta señal es el punto de referencia para el regulador, porque representa la reflexión de la piel y por lo tanto el color de la piel. La parte de DC se borra de su parte AC por un condensador y se introduce en el circuito de control.

Si hay una necesidad de controlar algo, hay varias maneras de implementar un controlador.
Aquellos dependen siempre del tipo de circuito y el tipo y velocidad de las señales. En un circuito como este, donde no se permite ninguna desviación después de controlar y controlar debe ser muy rápido, un controlador que consta de P-, I- y D-partes es común. Muy cerca se puede decir, que la parte D sirve la velocidad de los cambios duros, entonces la parte P sirve grandes cambios para grandes desviaciones así y la parte conducirá a un perfecto ajuste en el valor deseado. La respuesta de un controlador de este paso se verá como se muestra a continuación.

La acumulación de este circuito con piezas de electrónica analógica discreta se ilustra en el 4. imagen. Su
se trata de control entre los valores medidos y los valores de set y así mantener las señales quería siempre en el mismo nivel independiente de los diferentes pacientes. La secuencia de control se define como un circuito de control del PID.

La última parte de la electrónica es amplificar la señal por un factor alto como 100 y filtrarla. El filtrado es necesario, porque especialmente con este tipo de medición se pueden tener varios sonidos como lámparas de descarga de gas, que envían sonidos de 100Hz para el fotodiodo, esto se hace por un opamp estándar circuito de dos resistencias y un condensador. Puesto que es fuentes de todo con mi arduino, las obras del circuito con la fuente única de 5Vs. La línea de base es de 2,5 voltios y crear esto con un simple diodo Z (2,3) en una configuración de divisor de tensión. También se trata de un circuito estándar para la creación de una referencia adecuada (busca estabilizar voltajes con diodos zener--> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm, alemán).

Se muestra la simulación de este circuito desarrollado en la última foto.

La señal pulsada de la "DC", que representa el precipitado diferentes colores de piel, debe ser ajustada por el regulador. Este circuito simplemente mide la variable DC actual como un voltaje de DC y alimenta la tensión por la fuente de corriente que el voltaje en un tamaño apropiado (hecho por amplificación). La variable DC corriente de diodo de la foto se muestra como actual I(I3) en el primer gráfico. Esta corriente se traduce a una señal de voltaje en el circuito (segundo gráfico). La señal de pulso es ligeramente visible en la parte de DC variable. La salida del controlador se muestra como V(n001). Después de dar este voltaje en el conductor del LED, la corriente a través de los cambios de LED (I(D1)). Se puede ver, que no hay ninguna gran diferencia entre el cambio de corriente continua y el cambio de LED actual, que es obviamente muy buena para el control de propósito

Porque la corriente y el brillo se comportan casi lineal en el LED, como se muestra en el anexo A,
el LED se en - y disminuir su brillo. El último gráfico muestra la señal de salida antes de la disociación de la parte de DC. Uno puede ver que el controlador necesita todavía tiempo para manejar las variaciones de la DC. Esto puede ser visto por los altos picos de la amplitud decreciente sobre la línea de base. La señal de pulso es claramente visible.

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