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VSM生物傳感器MAX30001的ecg通道輸出不正常怎么解決呢?

ADI智庫 ? 來源:ADI智庫 ? 2024-01-16 16:43 ? 次閱讀

MAX30001的ecg通道輸出不正常

我用max30001g做了個開發(fā)板,它可以正常讀寫Max30001g的寄存器

我將ECGP接信號發(fā)生器正極,ECGN和地一起接信號發(fā)生器負端,輸出600mV的直流量和都沒有輸入,最終結果都一樣且是0(信號發(fā)生器正常)

輸入offset 600mv , Amplitude 800mv的正弦波,結果不是0,但是輸出很奇怪,結果如下(ECGP接信號發(fā)生器正端,ECGN和地一起接信號發(fā)生器負端)

寄存器中并沒有隔離AFE和ECGN或ECGP

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您對信號發(fā)生器的連接和設置是錯誤的。MAX30001的輸入信號的差模交流幅度必須在±32.5mV以內,您的信號都到800mV了。還有對輸入信號的共模分量有要求(在VMID附近),差模直流幅度也有要求(在±650mV以內),您這些設置都超過或者在范圍的邊界(一般輸入ECGP和ECGN的信號的直流電平都是相同的)。請仔細對照手冊檢查。

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我按照手冊上差模直流幅度和交流幅度都進行測試了

我最好奇的點在于無論我給任何正負直流幅度(±650mV內,正負幾毫伏到幾十毫伏)(信號發(fā)生器ok 并且可以直接在ECGP和ECGN之間測得信號發(fā)生器的電壓),我輸出的值一直都是97點幾、99點幾等等,但是我改變直流的幅度的時候,我的波形會上升或者下降到一定幅度,然后很快恢復到979899點幾。也就是說無論支流幅度如何變,我的輸出都是固定的

交流測量我用了方波和正選波(信號是10Hz 我采樣率是128SPS),無論幅度怎末變,它們也一直在九十幾毫伏和負九十幾毫伏跳變(信號周期也不對)(如左圖)。唯一一次周期對的是輸入30Hz方波(當然幅度也不對)(如上圖)

我嘗試過直接測量自己的心電信號,其結果如測試直流的結果。

什么會造成這樣的結果(我曾經考慮過是否是我寫程序移位寫錯了,但我確實沒找到錯誤)

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請你告知我,你的信號發(fā)生器的地,是和大地連著的,還是floating groud?你的板子的地,又是和大地連著的,還是floating ground?我要確定你這兩端的地,是否和地球直接相連。我這里并不是要你直接連上,而只是確認一下。另外拿示波器或者萬用表,負極接板子的GND,正極接信號輸入,看看直流差分電壓?

信號發(fā)生器是三線制的插座接入國內220V交流電,地線和大地連接了。

板子的地和ECGN和信號發(fā)生器的負極相連,正極接入ECGP,并沒有float ground'

測過,直流差分電壓是ok的。

你能否確認你的信號發(fā)生器是否是floating ground?雖然它有三眼插頭連接了地線,但這只能說明信號發(fā)生器的外殼接地,本身它的GND輸出是否是floating ground,需要看它的說明書。這個其實很重要,涉及到后面的Lead Bias以及VCM等問題。我最近買了一臺,雖然是三眼插頭,但是它正是floating ground的。

一個最簡單的辦法,如果你有MAX30001EVSYS的話,把你的信號輸入到評估板,在電腦上能看到正常的波形么?我對此持有一定的懷疑。因為你的連接方法,我們基本上測試都不是這么用的。

我假設你的信號發(fā)生器確定不是floating ground(我這里只是假設,具體你要詳細再三地確認),那么也是信號發(fā)生器CH+輸出DC 0V,AC大約幾個mV的小正弦信號,然后CH-接地,連接到大地。然后對于MAX30001,芯片的GND必須不可以連接到大地,也就是芯片的GND必須是floating ground。那么此時,就要求使用電池對芯片供電,并且芯片不可以通過USB接口和電腦相連(因為電腦的ground是連接到大地的)。與此同時,還要使能芯片的Lead Bias或者Vcm,對正負輸入信號通道進行偏置,將輸入通道的正負端對芯片的GND的直流電壓差偏置到Vmid左右。

謝謝你的答復!我沒有那個MAX30001EVSYS這個板子,我曾經用鋰電池供電過,它輸出依然亂七八糟。

我也測試過不用信號發(fā)生器,空接或者短接ECGP和ECGN。也嘗試過直接測試心電,但是我的輸出依然是亂七八糟的。

我芯片內部lead bias和校準都沒有打開,請問有沒有成功的寄存器配置 讓我借鑒一下。我以前也做過一個ad7768的板子,也是用這個信號發(fā)生器測試的。我覺得可以不糾結關于這個信號發(fā)生器的問題,我現在還是可以正確讀取寄存器,并且INFO寄存器的值是0x521000,我的MAX30001G片子是真的嗎?并且如果正確讀取寄存器芯片應該沒壞吧?

這個問題困擾我一個月了,我內部寄存器配置已經連接 ECG AFE,就很簡單的DC信號無論怎末變,我的輸出都不變(雖然給AC信號會變化,但是變得又很扯淡)。如何能測試知道我的片子是假的或者是壞的?

抱歉我作為應用工程師判斷芯片的真假不屬于我的職責范圍,我只管產品的正確使用。AD7768和MAX30001不是一個用法,兩者不是一個產品。如果能正常讀取寄存器,那么芯片的通信正常。雖然你多次強調和信號發(fā)生器的連接方法無關,但是實際上我們遇到許多案例,90%正是由于信號發(fā)生器的連接和配置不正確導致。因此我還是想排除這個問題。你這里板子的GND是0V,ECGN的輸入接地又是0V,這是超出數據手冊的規(guī)定的。再說要在人體上測試,必須施加lead bias。請你能否試驗,信號發(fā)生器CH-接地,CH+輸出DC 0V,AC 幾個mV的信號,板子改成浮動地,使用lead bias,能否出現正常波形?

我按照你的說法進行了嘗試,具體參數如下圖(有些正弦趨勢),問題總結如下:

我嘗試DC信號的時候,還是輸入一直基本是0(不管是負幾百mV到正幾百mV)

我將DC信號由正值改到負值的時候,我的輸出并沒有改變正負號,且輸出會變化一下就恢復原來的值(類似波形觀察的話,線會上升然后很快回復到原來的值)

以前我嘗試10Hz正弦的時候我基本看不出波形,現在輸入1Hz的時候,會出現這個正選波的趨勢,但是我發(fā)現圖上顯示波形的采樣率都是256Hz(但實際左圖256Hz采樣率,右圖128Hz)

當我輸入峰峰值是10mVpp的時候,看著還像個正弦波(左圖)。但我峰峰值為28mVpp的時候,這個波就變形了(右圖),而且整體幅度也在12mV之內。我也用過峰峰值為5mVpp的正選波測試,但基本看不出啥(噪聲幅度太大了),而且噪聲就跟下面兩個圖一樣在正負6mV之間。

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什么會造成折磨大干擾?而且我也開低通濾波器了,256Hz對應40Hz低通濾波器。128對應的那個大約28Hz低通濾波器

低通濾波器不一定夠,要50Hz的陷波濾波器。







審核編輯:劉清

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原文標題:VSM生物傳感器MAX30001的ecg通道輸出不正常,求破解

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