Elmi əsərlər -Ученые записки - Scientific works, №3, 2014 İSSN 1815-1779
Avtomatika-Автоматика-Automation
Q.E.Abdullayeva
111
UOT 621.37
ELEKTROMİQRAFİK TƏDQİQATLAR ÜÇÜN MODUL SİSTEMİNİN
LAYİHƏLƏNDİRMƏ PRİNSİPLƏRİ VƏ ONUN FƏRDİ KOMPÜTERLƏ
UZLAŞDIRILMASI
G.E.ABDULLAYEVA
(Azərbaycan Texniki Universiteti)
E-mail: g.abdullayeva_06@mail.ru
Xülasə: Təqdim olunan işdə kompüterli elektromioqrafın modul tipli strukturunun layihələndirilməsinə baxılıb.
Çoxkanallı kompüterli elektromioqrafın struktur sxemi təqdim olunub. Elektromioqrafın analoq-rəqəm çevirici
əsasında uzlaşdırma sxemi layihələndirilib və informasiya mübadiləsi “kəsilmə” rejimində həyata keçirilib.
Açar sözlər: elekromioqraf, modul prinsipi, analoq-rəqəm çeviricisi, uzlaşdırma sxemi, kəsilmə rejimi.
Giriş. Elektromioqrafiya sinir-əzələ sisteminin bioelektrik aktivliyini və periferik sinir
sisteminin fəaliyyətini öyrənən metoddur. Bu metodun 3 növü var: Qlobal elektromioqrafiya; lokal
elektromioqrafiya; stimulyasiyalı elektromiqrafiya.
Müasir dovrdə elektrofizioloji tədqiqatlar üçün (elektrokardioqrafiya, elektromioqrafiya,
elektroensefoloqrafiya və s.) bu və ya digər fizioloji sistemin tədqiqatına yönləndirilmiş xüsusi
cihazlardan
(elektrokardioqraf,
elektroensefaloqraf,
elektromioqraf)
istifadə
olunur.
Elektromiqrafiyada kanalların sayı tədqiq olunan hərəkət xüsusiyyətini müəyyən edən əzələlərin
sayı ilə müəyyən olunur və bu səbəbdən çoxkanallı mioqraflardan istifadə edilir. Küylərin
səviyyəsini azaltmaq məqsədi ilə biogücləndirici bilavasitə elektrodlarla birgə yerləşdirilir. Fizioloji
tədqiqatlar üçün cihazları eyni avtonom modulun yığımı şəklində qurulmasını çox aktual hesab
etmək olar, hansındakı
ixtiyari sayda fizioloji siqnal mənbələrinin işi üçün nəzərdə tutulmuş sistem
qurula bilər. Elektromioqrafiyada təhlil olunan əzələlərin sayı nəzərə alınmalıdır [1].
Məsələnin qoyuluşu. Sistem əzələnin elektrik aktivlik siqnalının qeyd edilməsi,
gücləndirilməsi, gücləndirilmiş siqnalın rəqəm formasına çevrilməsi və onların işlənməsi üçün
qurğuya (fərdi kompüterə) ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuş eyni modulların yığımından ibarətdir.
Sistemin işinin sadəliyi üçün qeydiyyatı aparılan elektrofizioloji siqnalların yadda saxlanılması və
müayinə qurtardıqdan sonra fərdi kompüterə daxil edilməsi nəzərdə tutulur.
Elektrofizioloji tədqiqatlar üçün aşağıdakı şərtləri ödəyən modul sistemi konsepsiyasının
yaradılması əsas götürülür:
Mürəkkəbliyinə və təyinatına görə müxtəlif avtonom modulların yığımından ibarət
olmalıdır;
Hər bir modul insanın fizioloji xarakteristikasının qeyd edilməsi və uzunmüddətli yadda
saxlanılması üçün tam avtonom cihaz olmalıdır;
Modulun zaman şkalası və xarici qurğuların sinxronlaşdırma sisteminin varlığı təmin
olunmalıdır;
Modulun qabarit ölçüləri kiçik və eneji sərfi az olmalıdır.
Sadə modulun funksional sxemi şəkil 1- də təqdim olunub. Modulun əsas hissələri fizioloji
siqnal gücləndiricisi, mikrokontroller, yaddaş və kompüterlə əlaqə üçün interfeysdən ibarətdir.
Modulun aparat hissəsi müasir, kiçik qabaritli, əldə edilməsi asan olan və baha olmayan
elementlərin tətbiqinə əsaslanır. Modul əsasında qeydiyyatı aparılan bioloji siqnal haqqında
informasiyanın qeyd edilməsi və yadda saxlanılması əməllərini, həmçinin ölçülmüş parametrlərin
sonrakı emalı üçün kompüterə daxil edən mikrokontroller tətbiq edilir. Kompüterlə birgə standart
interfeysin (məsələn: USB, Bluetooth-un) istifadəsi konstruktiv problem olan modulun
hermetikliyinin təmin edilməsi problemini aradan qaldıracaq. Eksperiment qurtardıqdan sonra
Elmi əsərlər -Ученые записки - Scientific works, №3, 2014 İSSN 1815-1779
Avtomatika-Автоматика-Automation
Q.E.Abdullayeva
112
modulun yaddaşında uzunmüddət saxlanılan informasiya sonrakı emal üçün fərdi kompüterə daxil
edilir.
Şəkil 1. Elektromioqrafik tədqiqatlar üçün modulun
funksional sxemi
Məsələnin həlli. Müasir elektromioqraflar kompüter əsasında qurulur. Bu cür cihazlarda
elektromioqrafik siqnalları rəqəm koduna çevirmək tələb edilir və bu məqsədlə də analoq-rəqəm
çeviricisi (ARÇ) blokundan istifadə edilməlidir. Kompüterli elektromioqrafın struktur sxemini şəkil
2- dəki kimi təsvir etmək olar.
Şəkil 2. Kompüterli elektromioqraf
Çoxkanallı sistemlərin qurulması zamanı hər bir kanalın sxemotexnikasınının sadələşdirilməsi
əhəmityyətli məsələyə çevrilir. Yəni kanallar eyni prinsip əsasında qurulur, bu da texniki
xarakteristikaların etibarlığı və cihazların istehsal texnologiyasını yaxşılaşdırmağa imkan verir.
İlkin gücləndirmə mərhələsində siqnalların mikrovoltluq miqyasından milli voltlara keçid baş verir.
Daha sonra siqnalların süzülməsi yerinə yetirilir. Süzgəclər modulunun tərkibinə bir qayda olaraq
şəbəkə tezliyinə (50hs) uyğun rejektor (rezonans) süzgəc (RS) eləcə də yüksək tezlikli süzgəcləri
(YTS) və alçaq tezlikli süzgəcləri (ATS) daxil olur. Daha sonra siqnal ARÇ-yə daxil etmək üçün
zəruri olan səviyyəyə qədər gücləndirilir (5-10V), rəqəm formasına çevrilir və fərdi kompüterə
ötürülür. Xüsusi proqram əsasında fərdi kompüterdə elektromioqrafik siqnalların vacib parametrləri
hesablanır (amplitudası, tezliyi, latent müddəti və s.).
Hal-hazırda tibb müəssisələrinin bir qrupunda MG-440 dördkanallı elektromioqraflardan
istifadə olunur [2]. Dördkanallı elektromioqrafı modernləşdirmək üçün onu fərdi kompüterlə
uzlaşdırmaq lazımdır. Bu məqsədlə də mikrokontroller əsasında qurulmuş sxem şəkil 3-də təqdim
olunub. Analog Devices şirkətinin AD 7708/AD7718 istehsalı olan analoq-rəqəm çeviricisindən
istifadə olunur [3]. AD 7708/AD7718 inteqral mikrosxemində mioqrafın hər bir kanalı çeviriciyə
Elmi əsərlər -Ученые записки - Scientific works, №3, 2014 İSSN 1815-1779
Avtomatika-Автоматика-Automation
Q.E.Abdullayeva
113
qoşulub. Gücləndiricinin proqramlaşdırılmış gücləndirmə əmsalı və çıxışda siqnalın tezliyinin
dəyişilməsi mümkün olur. AD 7708/AD7718 çeviricilərinin müxtəlif amplitudlu və müxtəlif tezlikli
siqnalların çevrilməsində istifadə oluna bilər. Bundan əlavə qida mənbəyinin stabilləşmə sxemi də
nəzərdə tutlub. Belə sxemin tətbiq edilməsi qida gərginliyinin sürüşməsini və dreyfinin minimal
həddə çatdırmağa imkan yaradır.
Şəkil 3. Uzlaşdırma sxemi
MG-440
mioqrafla
informasiya
mübadiləsi
“Kəsilmə”
rejimində
aparılır.
Mikrokontrollerdən (MK) mioqrafa daxil olan “Kəsilmə sorğusu” (İNT) siqnalı “Kəsilmənin
təsdiqi” (İNTA) cavab siqnalının formalaşmasına səbəb olur. Bundan sonra MK mioqrafa müraciət
edir (ünvan şini vasitəsilə) və seçilmiş kanaldan ARÇ-yə elektromioqrafik siqnal daxil edilir. ARÇ-
nin işə başlaması siqnalı MK tərəfindən təmin olunur və çevrilmə müddətinin sonu ARÇ-dən
mikrokontrollerə daxil olduqdan sonra rəqəm kodu çıxış registrinə ötürülür. Sonradan seçilmiş
kanalın rəqəm kodu fərdi kompüterə daxil edilir və burada tərtib olunmuş proqram əsasında
mioqrafik siqnalların informativ parametrləri hesablanır.
Nəticə. Neyroəzələ sisteminin funksional vəziyyətini müəyyən etmək üçün ən geniş istifadə
olunan üsullardan elektromioqrafiyadır. Müasir elektromioqraflar modul prinsipi əsasında
layihələndirilir və belə strukturun funksional sxemi təqdim edilib. Kompüterli elektromioqraflar
çoxkanallı sistem olduğundan onları analoq-rəqəm çeviricisi ilə uzlaşdırma strukturu təqdim
olunub. Geniş istifadə olunan dördkanallı MG-440 tipli elektromioqrafın mikrokontrollerlə
uzlaşdırıcı interfeys sxemi işlənilib.
Ədəbiyyat
[1]. Ульяницкий Ю.Д., Малых Ю.А., Красичков А.С. и др. Принципы построения модульной
системы для электрофизиологических исследований. Изв.ВУЗов “Радиоэлектроника”, 2010,
вып.6, с.18-22.
[2].Четырехканальный миоскоп типа MG-440. Руководство по эксплуатации. ССВП
Микромед, 1982.
Elmi əsərlər -Ученые записки - Scientific works, №3, 2014 İSSN 1815-1779
Avtomatika-Автоматика-Automation
Q.E.Abdullayeva
114
[3]. МакКарти М. Переключение каналов в сигма-дельта АЦП. Руководство по применению.
2003. Analog Devices AN-665R. www.analog.com.
ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДУЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЕЕ СОПРЯЖЕНИЕ С
ПЕРСОНАЛЬНЫМ КОМПЬЮТЕРОМ
Г.Э.АБДУЛЛАЕВА
(Азербайджанский Технический Университет)
E-mail: g.abdullayeva_06@mail.ru
Аннотация: Рассматриваются вопросы модульного проектирования компьютерных
электромиографов. Приведена структурная схема многоканального электромиографа.
Разработана схема сопряжения электромиографа с аналого-цифровым преобразователем, в
которой обмен информации осуществляется в режиме прерывания.
Ключевые
слова:
электромиограф,
модульный
принцип,
аналого-цифровой
преобразователь, схема сопряжения, режим прерывания.
PRINCIPLES OF DESIGNING A MODULAR SYSTEM FOR
ELECTROMYOGRAPHIC STUDIES AND PAIR IT WITH A PERSONAL COMPUTER
G.E.ABDULLAYEVA
(Azerbaijan Technical University)
E-mail: g.abdullayeva_06@mail.ru
Summary: Questions of modular design of computer electromyography is looked throught. The
diagram of a multi-channel electromyograph. A scheme of pairing electromyograph with analog-
digital converter, in which the exchange of information is carried out in the interrupt mode.
Keywords: electromyography, modular approach, analog-digital converter, circuit interface,
interrupt mode.
Daxil olub: 24.08.2014
Rəyçi: t.e.d., professor Q.Rüstəmov
Dostları ilə paylaş: |