ADC alapú ultrahangos spirometriai mérési rendszer tervezése Szabó Tamás Konzulensek: Dr. Kovácsházy Tamás Csiszlér Gergely
Mi a spirometria? Orvosi szűrővizsgálat Korai szakaszban kiszűrhetők a tüdőbetegségek Információ a gyógyszerek hatékonyságáról Tüdőtérfogatok statikus és dinamikus megállapítása Térfogat mérés Levegő áramlás mérés
Ultrahangos térfogatárammérés A hang sebessége állandó (állandó hőmérsékleten) Hang sebessége összeadódik a levegő sebessével Különböző időben ér a szenzorokhoz Terjedési idő mérés
WaveFront™ mérési elv
A mérés
Általam tervezett mérési elv A komparátor helyét egy ADC vette át
Miért előnyös az ADC? Több információ a jelről Az amplitúdó ismerete Nincsen nagyobb sebességű diszkrét komparátor (~45nS prop. delay) Több mérőimpulzus másodpercenként A rendszer legdrágább alkatrésze a komparátor De a rendszer mintavételi sebessége töredéke a komparátoros rendszerének
A szakdolgozat alatti feladatok Előzetes mérések (Oszcilloszkóp) Rendszerterv készítése (Visio) Kapcsolási rajz megtervezése Nyomtatott áramkör megtervezése (Altium Designer 2009) Szoftver írása a mikrovezérlőre (Mplab IDE) Mérés Adatok kiértékelése, interpoláció(MATLAB)
A rendszerterv A meglévő analóg panel használata Az adatokat PC-n értékeljük ki Egyszerű felépítés, beépített ADC
A terv áttekintése Nagy sebességű USB kapcsolat (15 MB/s) FTDI usb vezérlő FT2232H Beépített ADC-s mikrovezérlő Microchip dsPIC33FJ64GS608 Dsc 2 MSPS két csatorna, 10 bit felbontás
Felmerült problémák Túl hosszú az interrupt kezelő rutin Mintavételi sebesség csökkenése DMA konfigurálása Nem képes a dsPIC a megfelelő adatátviteli sebességet elérni Megoldás: Nagyobb sebességű mikrovezérő, az eredmények helyi feldolgozása
Felmerült problémák II. Nem elég meredek a mért jel Nullátmenet detektálás pontatlansága Túlvezérelni az erősítőt Zajos a jel Megnehezíti az adatok kiértékelését
Köszönöm a figyelmet!