【参考資料】投稿記事 「心電計の製作

更新日 /2006/05/27/
最終更新日 /2009/01/27/


   



 

トランジスタ技術 20061月号
心電計の製作
【注意事項】
 本ドキュメントで紹介する製作物は、作り方や使用方法を誤ると人体に影響を及ぼす可能性があります。バッテリー駆動やAC結合、光絶縁など、安全には万全を期していますが、電子工学および医学に対する十分な知識と電子回路の製作経験が少ない方は決して製作しないで下さい。                                    Tomoaki Ueda  (上田智章)
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【予告】この記事は古くなったのでもうすぐ再編集されます。

【1チャンネル心電計の製作】

簡単にするため今回は1チャネルの心電計を作る
 いよいよ電子回路について説明します。実用的な心電計は四肢電極と6個の胸部電極を備え、標準12誘導を測定する機能を備える必要がありますが、本稿では電子回路の規模が大きくなるので、両手首(RA,LA)と基準電極(RF)の3極を使って、標準肢誘導のT誘導を測定する1チャネル心電計としました。

全体の構成と人体に電流が流れ込まないためのくふう
 図7に本心電計のブロック図を、図8に全回路図を、表2に部品表を示します。(詳細な説明付き回路図はこちら) 一般に心電計は、人体に電流が流れ込むことがないように、心電アンプ部を電気的に絶縁する対策を施す必要があります。本心電計では、交流電源から給電しているパソコンとのインターフェース接続を想定しており、心電アンプ部の入力をAC結合にするだけでなく、信号入出力、電源、グラウンドのすべてを電気的に絶縁することで、外部からの電流経路を遮断しています。
 具体的に説明します。十分な電気的絶縁を行うため本心電計はEIA-232インターフェースと心電計本体の2つの基板に分かれています。両基板間はトスリンクという東芝製の光伝送インターフェースで結ばれています。各基板の電源は、006P乾電池の9Vを3端子レギュレータにより5Vに変換して使っています。基板間の通信は非同期で行うのでトスリンクはDCから使えるTOTX173,TORX173を採用しました。この独立した電源回路と光通信インターフェースによって、人体とパソコンは電気的に絶縁された構成となっています。写真2にプリント基板の外観を示します。パソコン側のEIA-232インターフェース基板の電源はACアダプタを使ってもかまいませんが、心電計本体基板の電源は交流電源からの保護のため必ず電池を用いて下さい。

【図8】 心電計の回路図