Señales eléctricas

Acondicionamiento de Señales Bioeléctricas

Trabajo de Grado
Presentado por

Lorena Alvarez Osorio

como requerimiento parcial para optar al título de
Ingeniero Electricista

Facultad de Ingenierías
Programa de Ingeniería Eléctrica
Universidad Tecnológica de Pereira - UTP
Abril 2007

Acondicionamiento de Señales Bioeléctricas

Aprobado por:

Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez,Director

Fecha de aprobación

Resumen

El siguiente trabajo describe los métodos para adquirir señales bioeléctricas tales como
ECG, EMG y EEG. Inicialmente, en el capítulo 1, se hace una breve descripción de los
tipos de señales bioeléctricas mencionadas y algunas otras importantes y más conocidas,
su origen, sus características principales y sus formas.
En el capítulo 2 se explica elfuncionamiento y carácterísticas del amplificador operacional.
Debido a que el amplificador, al igual que todos los componentes electrónicos, no tiene
un comportamiento ideal, se hace la distinción entre el amplificador operacional real y
el amplificador ideal, se definen las diferentes especificaciones que se encuentran en los
catálogo de estos componentes y que son importantes en el momento dela selección para
determinada aplicación. Se continúa con uno de los componentes más importantes en la
adquisición de señales bioeléctricas que es el amplificador de instrumentación, se muestran
los diferentes diseños: compuesto de 2 y 3 amplificadores operacionales y como un circuito
integrado. Seguidamente, el amplificador de Aislamiento, sus beneficios y los diferentes
tipos son descritos.Finalmente en éste capítulo se enuncian los diferentes tipos de ruido,
como se originan y cómo afectan las señales a medir.
El capítulo 3 muestra los pasos a seguir para el acondicionamiento de señales bioeléctricas.
La medición de estas señales y los componentes eléctricos usados para dicha labor están
sometidas a diferentes especificaciones internacionales como IEC y ANSI, así que antes deldiseño, se deben conocer éstos requerimientos para poder cumplirlos. Éste capítulo inicia
entonces con las diferentes especificaciones para la medición de cada una de las señales
ECG, EMG y EEG. Luego se describe la interfaz de medición, dispositivos llamados
electrodos, los problemas que se tienen en su uso, los diferentes tipos del mercado y la
disposición de ellos para cada señal. Tambiénen éste capítulo son diseñadas las demás
etapas de acondicionamiento: Amplificación, Filtrado, y Aislamiento; haciendo énfasis en
la etapa de filtrado, ya que se hace para ambos tipos, análogos y digitales.
Finalmente, en el capítulo 4, se muestra el análisis de resultados de los circuitos de
acondiciomiento diseñados.

iii

Dedicatoria

A mi familia, mi madre, mi padre y mi hermanoque han sido mi gran apoyo y mi alegría.
A mi novio, mis amigos, mis compañeros y profesores que me acompañaron durante ésta
etapa tan importante en mi vida y que compartieron conmigo su espíritu emprendedor y su
amor.

iv

Tabla de Contenido

Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iii

Dedicatoria . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iv

Lista de Tablas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
Lista de Figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ix

Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
I

SEÑALES BIOELÉCTRICAS
1.1

1.2

II

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Origen de las señales Bioeléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.1.1

Potencial de Reposo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.1.2

Potencial de Acción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....