Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Pulsoxysignale Filtern und Fragen zu OP


von DralleSusi (Gast)


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Hallo liebe Elektronik Fans. Ich bin die Susi und bastle grad  für meine 
Bachelor-Arbeit ein Pulsoxymeter. ( Darstellung der Sauerstoffsättigung 
SPO2, Herzfrequenz und Photoplethysmographie)In einem Fingerclip werden 
1 R/IR-Led per PWM (500Hz, 25% TV) gepulst und der detektierte 
Fotodiodenstrom per TIA (OPA 381) in eine Spannung umgewandelt, damit 
diese Werte später per µC weiterverarbeitet werden.
Vielleicht kann mir jemand bezüglich des Filterns weitere Tipps geben?
Das  Signal vom TIA wird mittels passivem  Tiefpassfilter (4,2 Hz  =1/(2 
x pi x 8,2Kohm x 4,7µF)  ) gefiltert und gibt schon ne deutliche 
typische O2-Sättigungskurve an.
Leider bin ich mit meinem OP Latein am Ende: Wie bekomm ich das Signal 
"dünner" (eine Linie), invertiert ( und weiter gefiltert)? Meine OP 
Kenntnisse sind eher durchschnitt.  BB OPA 627AP 1x und 4X  TL 081  sind 
vorhanden.Über eine Hilfe Stellung würde ich mich freuen.
Die Bilder entsprechen einmal dem  SchaltplanTransimp.verstärker + 
passivem Filter,
ungeilterte Signal , gefiltert +  und im Oszilloskop invertiert( so soll 
die Kurve in etwa aussehen)

von DralleSusi (Gast)


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ungefiltert

von DralleSusi (Gast)


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nicht invertiert mit 4,2 Hz TP

von DralleSusi (Gast)


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invertiert

von Otto (Gast)


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Weshalb legst du das Eingangssignal auf den invertierenden OP-Eingang?

von DralleSusi (Gast)


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der 381 wurde von TI spezial als TIA entwickelt und stellt meine o.g. 
Scaltung als Grundkonfiguration in ähnlicher Form gemäß Datenblatt dar.
Wenn ich den nicht invert. Eingang nehme kommt nur Müll raus.

von Otto (Gast)


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OK - dann hänge einen als invertierenden Verstärker beschalteten OP 
dahinter - wie wird deine Versorgungsspannung erzeugt? Oszillografiere 
diese mal.....

von flipsi (Gast)


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Hi dralle Susi!
Welche Photodiode verwendest Du?
Ist das Störsignal am Ausgang vielleicht ein
Überbleibsel Deiner PWM-modulierten Lichtquelle?

Gruß
  flipsi

von DralleSusi (Gast)


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ich nehme 2 9V Block in Reihe. also +-9V. Das Invertieren wäre kein 
Problem , mich interessiert allgemein wie ich meine Filter gescheit 
konfigiriere...

von DralleSusi (Gast)


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es gibt keine techn. Daten. diue beiden leds und die Fotodiode sind im 
Fingerclip eines SPO2 Sensorsd von nonin untergebracht.

von Otto (Gast)


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Miss bitte die Versorgungsspannung - wahrscheinlich entsteht das 
Störsignal durch das Einbrechen der Versorgung bei eingeschalteter 
LED....

von DralleSusi (Gast)


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die Leds werden unabhängig über den µC versorgt.

von Otto (Gast)


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Stell doch bitte die komplette Schaltung hier ein.

von DralleSusi (Gast)


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Die Srörungen sind auf die pwm gepulsten Signale zurückzuführen, was 
aber völlig normal ist. Ähnliche Projekte weisen die selbe Merkmale auf.
Mir gehts doch nur darum wie ich die Signale µC gerecht weiterverarbeite

von Otto (Gast)


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DralleSusi schrieb:
> ich nehme 2 9V Block in Reihe. also +-9V.

DralleSusi schrieb:
> die Leds werden unabhängig über den µC versorgt.

Das widerspricht aber deinem Schaltplan

von DralleSusi (Gast)


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Das Bord bekommt 9 V von einer Blockbatterie. Desweiteren liegt eine 
Weitere 9v Block in Reihe ( + an -  Übergnag wäre mein GND) um +-9V für 
die bereitliegenden OPs zu haben, sorry hatte ich vergessen

von Otto (Gast)


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Mit welchem Strom speist du die LED?

Eine 9V-Batterie wird nicht lange halten, wenn du damit Controller und 
LED betreibst. Das ist sicher für ein fertiges Gerät im Kurzzeitbetrieb 
OK aber nicht, wenn du damit deine Software erstellen und testen 
möchtest.

Filtern und invertieren kannst du im Übrigen auch über diese (die 
Software).

Eine weitere Anmerkung noch: die endgültige Dokumentation sollte schon 
stimmen und optisch ein wenig ansprechender sein

von Otto (Gast)


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Otto schrieb:
> Mit welchem Strom speist du die LED?

je nach verwendeter LED nimmt diese bereits um die 20mA auf

von DralleSusi (Gast)


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Die beiden 9v Blocks sind nur zur Überbrückung. letzendlich wird in 
naher Zukunft ein entsprechndes Netzteil für die V Versorgung gebaut.
Eine Software gibt es nicht, die Kurve wird später  auf einem LCD 128x62 
dargestellt.

von DralleSusi (Gast)


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Otto schrieb:
> Eine weitere Anmerkung noch: die endgültige Dokumentation sollte schon
> stimmen und optisch ein wenig ansprechender sein

das weiß ich , ist ja noch kein Endprodukt.

Otto schrieb:
> Otto schrieb:
>> Mit welchem Strom speist du die LED?
>
> je nach verwendeter LED nimmt diese bereits um die 20mA auf

stimmt ungefähr:)





Die Brückenschaltung wurde deshalb aufgenaut, die die beiden leds 
antiparallel verschaltet sind

von DralleSusi (Gast)


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DralleSusi schrieb:
> Die beiden 9v Blocks sind nur zur Überbrückung. letzendlich wird in
> naher Zukunft ein entsprechndes Netzteil für die V Versorgung gebaut.
> Eine Software gibt es nicht, die Kurve wird später  auf einem LCD 128x62
> dargestellt.

ich meinte 128x64

von Otto (Gast)


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DralleSusi schrieb:
> Eine Software gibt es nicht, die Kurve wird später  auf einem LCD 128x62
> dargestellt.

Ja wie? und das geht ohne SW?

von DralleSusi (Gast)


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das lcd liegt am microcontroller

von Otto (Gast)


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naja - das ist schon klar - aber irgendjemand muss doch die Umwandlung 
des Eingangssignals in eine grafische Darstellung programmiert 
haben.....

Oder ist nur das analoge Frontend Bestandteil deiner Bachelor-Arbeit?

von Otto (Gast)


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Hier findest du fast alles, was du brauchst:

http://www.ti.com/lit/an/sprab37a/sprab37a.pdf

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Häng mal das Ausgangssignal an einen Spektrum-Analyzer. Wenn da 
beispielsweise ein peak bei 50/100 Hz auftaucht, wirst du Einstreuungen 
und Empfindlichkeiten auf Restlicht der Umgebung haben.

von DralleSusi (Gast)


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Otto schrieb:
> naja - das ist schon klar - aber irgendjemand muss doch die Umwandlung
> des Eingangssignals in eine grafische Darstellung programmiert
> haben.....
>
> Oder ist nur das analoge Frontend Bestandteil deiner Bachelor-Arbeit?

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