ingeniero

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CAPÍTULO II

2. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL HARDWARE DEL
MÓDULO DE ADQUISICIÓN INALÁMBRICO.
Para el monitoreo de temperatura se utiliza un termistor NTC (Negative
Temperature Coefficient) cuya función es medir la temperatura corporal
(MA100GG103A). En el caso de la presión recurrimos al uso de un transductor
piezorresistivo (MPX5050).

Para la adquisición de la señal del ECG seutiliza electrodos, luego se amplifica y
se filtra para obtener la señal que se visualiza en un HMI, el cual se ejecuta en el
computador.

Cada una de estas señales ingresan a los pines analógicos del microcontrolador,
luego estos datos son enviados al computador por medio de comunicación
inalámbrica mediante el uso del módulo bluetooth ARF 32. A continuación se
detalla a manera de bloques, cadauna de las etapas de adquisición de las
señales:

Figura 2.1 Diagrama de bloques del modulo.

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2.1. MEDICIÓN SEÑAL ELECTROCARDIOGRÁFICA
La medición de la señal electrocardiográfica se realiza en la superficie corporal,
para ello

se utiliza electrodos, amplificadores de instrumentación y filtros

analógicos.

Figura 2.2 Diagrama de bloque de la adquisición del ECG

2.1.1.ELECTRODOS
Los electrodos, son dispositivos encargados de transformar las corrientes iónicas
del cuerpo humano en corrientes eléctricas y deben cumplir con

ciertas

características de las que se destaca las siguientes:

Transformar corrientes con poca pérdida de información.
Higiénicos.
No produzca efectos secundarios en el paciente.
Baja impedancia.
Potencial de contacto estable ypequeño.
Duradero en el tiempo.

En el momento en que la posición del electrodo se mueve respecto a la piel, se
generan artefactos, estos representan una fuente potencial

de error

que

contamina la señal del ECG y que podrían llevar a resultados erróneos. Para
evitar esto hay que fijar bien los electrodos y que el paciente se encuentre en un
perfecto estado de reposo; se utiliza loselectrodos precordiales tipo ventosa o
chupón, pues estos se fijan permanentemente en la piel del paciente,
proporcionando fiabilidad durante la captación y registro de la señal ECG.

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Figura 2.3 Electrodo tipo ventosa

Para asegurarse de que capte la información libre de artefactos es necesario
limpiar la superficie de contacto con alcohol para eliminar las células muertas (por
su altaimpedancia), también se debe añadir un gel dedicado a disminuir la
impedancia producida por la dermis.

Para evitar los ruidos e interferencias, se utiliza cable apantallado cuyos hilos son
conectados a los electrodos, se logra un apantallado efectivo conectando a masa
un extremo del cable, evitando la circulación de corrientes que acopladas a la
señal de los hilos, producen interferencias quepodrían causar un efecto
contraproducente.

2.1.2. DISEÑO

DE

LA

ETAPA

DE

AMPLIFICACIÓN

Y

FILTROS

ANALÓGICOS.

Algunas de las características de las señales bioeléctricas es que; tiene una
amplitud muy pequeña y la presencia de grandes señales de ruido provenientes
de distintas fuentes, la necesidad de una elevada ganancia, de un amplificador
diferencial con unaúnica señal de salida nos conlleva al uso de amplificadores de
instrumentación con alta Relación Rechazo de Modo Común (CMRR).

2.1.2.1. Amplificador de Instrumentación
La magnitud de la señal bioeléctrica de un paciente varía entre 0.5mV – 4mV en
función del tiempo nivel, el cual es amplificado con una ganancia de 1000, para
trabajar dentro del rango de voltaje del PIC.

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Figura 2.4Diagrama de amplificador de instrumentación.

La ganancia del amplificador de instrumentación está dada por la siguiente
ecuación:

⎛R
V0
=G=⎜ 2
⎜R
V2 − V1
⎝ 1

⎞
⎞⎛ 2R 3
⎟⎜
+ 1⎟
⎟⎜ R
⎟
⎠⎝ G
⎠

(2.1)

Como G =1000 y si R3 = 680 kΩ , RG = 22kΩ,

⎛ R ⎞⎛ 2 * 680KΩ ⎞
1000 = ⎜ 2 ⎟⎜
⎜ R ⎟ 22KΩ + 1⎟
⎠
⎝ 1 ⎠⎝
⎛R ⎞
1000 = ⎜ 2 ⎟ * 63
⎜R ⎟
⎝ 1⎠
⎛ R2 ⎞
⎜
⎜ R ⎟ = 16
⎟
⎝...