전자회로 맥박검출기

소개글

전자회로 맥박검출기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 설계의 이론적 배경

2. 회로 Block Diagram

3. 설계 회로도

4. 실험 결과 및 분석

5. 실험 후기

본문내용

및 오차범위가 낮은 소자를 사용해야 할 것이다.
5. 실험 후기
이번 설계과제는 이론적으로는 그리 어려운 과제가 아니었으나, 실제로 회로를 구성하고 측정 해 보았을 때 생각만큼 잘 나오지 않았다. 처음에는 별 생각 없이 전체 gain = 100 정도 되도록 회로를 구성하여 보았는데, 출력할 때 아무 변화가 없어서 회로를 잘못 만든 줄 알았다. PhotoTR을 건드려서 값의 변화를 확인하고나서야 gain이 적다는 것을 알았다. gain이 적으면 오실로스코프의 파형을 확대해서 보아도 노이즈가 섞여버려서 파형 관찰이 힘들고 비효율적이기 때문에, gain을 높여서 파형을 좀 더 보기 쉽게 만들 수 있었다.
하지만 gain을 높여 파형이 나오게 한다고 끝나는게 아니었다.
gain을 높여 파형은 나왔지만, 이 사진들 처럼 파형의 차이도 너무 크고 불규칙하게 나왔다. 이것은 전압값을 다시 계산해서 넣어야 했고, HPF의 cut-off 주파수를 좀더 낮출 필요가 있었다. 그래서 LED쪽엔 3V가량을 주고 Op-Amp에는 10V가량을 입력하였고, HPF부분의 cut-off주파수를 기존에는 0.5Hz에서 0.15Hz로 낮추어주었다.
회로를 계속해서 수정하다 보니 위의 완성된 회로도와 같은 회로를 구성하게 되었다. 하지만 가장 큰 문제는 손가락을 어떻게 대느냐에 따라서 차이가 많이 났으며, 양호하게 잘 나오다가도 조금만 움직여도 갑자기 안나오는 경우도 있었으며, 손가락을 잘 대었다고 생각했는데도 계속 아무런 파형이 안나오는 경우도 많아서 측정하고 회로를 관찰하는데 어려움이 많았다.
위 사진들은 손가락의 위치에 따라 파형이 달라지게 되었을 때를 찍은 것이다. 위와 같은 경우에도 대략적으로 맥박이 뛰는것은 확인할 수는 있지만, 정상적인 파형과는 좀 차이가 나며 정확도가 떨어진다는 것을 알 수 있다. 예를 들어 맥박수를 잴 때, 순간적으로 높은 전압이 한번 뛸 때 두 번이나 나게 되면 잘못 재기 때문에 정확도가 많이 떨어지게 된다. 결과적으로 이후에 ADC하거나 비교기에 MCU를 연결하거나 할 때 문제가 많을 것이라는 것을 알 수 있다. 그러므로 이번에 설계한 회로는 민감도가 너무 높아서 의자에 앉아 움직이지 않고 손가락이 잘 위치해야 된다는 것을 알 수 있다.
이번에 설계한 맥박 측정 회로는 이론적으로 복잡하거나 어려운 회로는 아니지만 실제로 구현하였을 때에는 여러 가지 난점이 있었다. 특히 맥박을 sensing 하는 발광부와 수광부에 제대로 신호를 입력하는것이 가장 어려웠는데 이런 문제는 전용 센서를 사용하는 것 같은 방법이 있을 것이다. 그렇긴 하지만 평소 만들던 신호를 증폭하거나 확인하는 회로와는 달리 실제로 맥박을 측정하는 회로를 제작하여서 여러 가지 고민하긴 했지만 실용적이어서 흥미롭고 재미있었다. 이번 과제는 시간도 많지 않고 MCU를 다루는 실력도 모자라서 ADC하여 맥박수를 출력하거나 상태를 표시하는 것까지는 하지 못했지만, 그런 회로를 구성하면 실제로 의료 분야에서 사용되고 판매되는 맥박 측정기에 근접하게 된다는 점에서 재미있었다.

키워드

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