espirometria

 INFORME PROYECTO FINAL:
DISEÑO DE UN ESPERIMETRO

Grupo: 1



Resumen--En el siguiente informe se dará a conocer el desarrollo del proyecto final: diseño de un espirómetro, el cual consiste en la medición de los volúmenes y capacidades pulmonares. Para cumplir con el objetivo fue necesario el uso de un sensor de presión, un amplificador de instrumentación con una ganancia de 2800, unfiltro pasa baja con una frecuencia de corte de 30 Hz y la implementación de comparadores para la iluminación de tres diodos leds dependiendo de la fuerza con que el paciente sople, de ahí se puede reconocer si la capacidad pulmonar es baja, alta o media.
Palabras Claves .Ina129, Espirometro, Filtro pasa baja, Diodo leds, Sensor de presión, tubo de venturi.

INTRODUCCIÓN

Un Espirómetro tienecomo finalidad la medición de volúmenes y capacidades pulmonares por medio de un transductor de presión, el cual se encarga de transformar la energía mecánica del aire espirado en energía eléctrica, esto con el fin de poder procesarla y obtener información útil de la medición.

El procedimiento para la toma de datos a utilizar consiste en la realización de una espiración mínima, otra intermedia ypor ultimo una máxima en una boquilla especial, obteniendo de esta forma la iluminación de los diferentes leds según sea la fuerza empleada por el paciente, como una especie de regleta luminosa.

Con la información obtenida por medio del espirómetro se puede ayudar a detectar enfermedades de tipos restrictivas y obstructivas, que son resultado de un incremento en la resistencia al flujo en lasvías respiratorias.

En la Fig.1 se muestra el diagrama de bloques del circuito utilizado para la realización de un espirómetro.
Fig1.Diagrama de bloques de un espirómetro


DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN EXPERIMENTAL

A continuación se hará una descripción detallada del diseño realizado durante el desarrollo del este proyecto

Inicialmente se midió la diferencial de tensión que muestra elsensor de presión diferencial MXP2010 alimentado a 10v, en el momento que el paciente exhala por medio de un tubo de Venturi, esta salida va conectada a la primera etapa de amplificación, con un INA129 y una resistencia de RG de 12 Ω, el cual permite una ganancia de 4117 en forma teórica.





Este valor calculado para RG, no cumplía exactamente con la amplificación esperada debido a lo cual sedecidió de forma experimental trabajar con una resistencia de 12Ω, debido a que nos garantizaba la ganancia que aproximada que se estaba buscando.
La señal de salida del amplificador pasa al filtro pasa baja diseñado, el cual ayuda a eliminar el ruido que tiene la señal y las frecuencias mayores de 30Hz que no son necesarias en este caso. Este filtro se encuentra compuesto de un amplificadorLm324, resistencias de 68 KΩ y de 6.8 KΩ, 150K Ω, condensadores de 0,05uF y de 0.01uF.
Finalmente la última etapa del circuito se encuentra compuesta de tres LEDS de diferentes colores, en este caso: amarillo, verde y rojo cada una con una resistencia de protección de 556 Ω. Para este última etapa se decidió tener el LED amarillo como indicador de una pequeña expiración, el LED verde como uno demediana y el LED rojo como uno de expiración forzada. Los rangos escogidos para los voltajes de referencia de los comparadores fueron los siguientes:
LED AMARILLO Vref=1.5 V
LED VERDE Vref=2.5 V
LED ROJO Vref=3.5 V


RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A continuación se mostrara los resultados obtenidos del diseño de un espirómetro


Fig2.Salida del INA129

En la fig. 2 se puede observar lasalida del INA 129, que contiene una señal con tres picos diferentes dependiendo de la fuerza con que se sopló a través del tubo. Como se puede analizar no es una señal limpia ya que contiene diferentes ruidos que interfieren con la señal deseada.


Fig3.salida del filtro pasa baja

En la fig. 3 se puede analizar que la señal obtenida es más clara que la observada anteriormente, debido a que...