私設研究所 ネオテックラボ
(京都ライブラリーサーバー)
～今までにない全く新しいセンシング技術を研究する受託研究会社～
特注計測システム、教材用プリント基板の受託開発も行います。
研究所設立日2005/01/01
サイト設立日2005/12/10
最終更新日2008/03/11
■管理人の 自己紹介
■当研究所への連絡方法
■設立当初の研究内容
●センチネルリンパ節検出センサ
●音響FDTD(音響シールド)
●人工ゼロ磁場空間
( ３次元アクティブ磁気シールド )
●高周波磁界曝露装置
■便利なウェブ･リンク集
■研究パートナーリンク
■好奇心リンク
■サーバーURL
●ムカデ毒の対処方法
【最近の話題】
「初音ミク」と
「MikuMikuDance」
お待たせしました。心電計キットの通信販売を開始いたします。。
以前BioSignal社が販売していた心電計キット(写真１下)と比較して若干小型化(写真１上)され、大幅にコストダウンしました。
●入力１ｃｈ、ACカップリング、フォトカプラ絶縁
●USBインターフェース(電源はUSBから供給。ECGアンプとマイコンはオンボード絶縁電源経由で供給。)
●ソフトウェア公開(C#)
●ECGアンプは汎用OPアンプで構成。
●電極は2mmφの医用のものが接続できますが、ホームセンターなどで購入できるステンレス製の金具でも利用できます。
価格 \10,000円 ■送料 \550 ■代引手数料 \450
お問合せはshop＠neo-tech-lab.comまで。
■現在、本心電計キットに接続可能な赤外線脈波計ユニット(写真２は本心電計キットとの接続の様子)も開発中です。
※ソフトウェアの表示画面例を示します。(ボタンをクリックするとき波形が乱れるので一人で測定するのは無理かも。)
写真１ 写真２ 表示画面例１ 表示画面例２
●自由な発想で自主研究を楽しむために管理人が勝手に開設した私設研究所がNeo-Tech-Lab(ネオテックラボ)です。
●当研究所は医療診断用センシング技術を中心とした新しいセンシング技術を研究しており、受託研究を生業としています。
●興味を持ったものならなんでもありの姿勢で臨んでいるため、磁気・音響・生体計測等の計測分野でも活動を行っています。
●限られた予算で研究・開発を行うために電子工作やソフトウェア等の技術 も研究ツールとして積極的に活用しています。
●当サイト(Neo-Tech-Lab.com)は、研究ツールとしての技術内容を公開するために2005年12月10日に設立しました。
●当サイトにおいて公開している技術は当研究所の研究内容ではなく、あくまでも研究に利用している技術に過ぎません。
(設立当初の研究内容について一部公開していますが、更新しておらず、かなり古い内容です。)
各コンテンツのご利用にあたっては、上記をご理解の上、各自の責任にて取り扱いには十分ご注意下さい。
2008/02/09 上田 智章
2000枚を超える風景写真
Google Earthにも掲載中!
■My Panoramio (←入口)
■フォトギャラリー(京都編)
番外
★癒しの乗馬
■当サイトはリンクフリーですが、著作権については放棄しておりませんので、コンテンツの無断掲載はお断りいたします。
■原則としてクライアントではない一般の方からの個別の質問には応じかねます。
特に仕事上の困り事を質問という安易な形で尋ねて済ませようとお考えの方に当方が手助けをすることはありません。
◆Boston
◆Singapore
◆Ulm
◆Guam
当サイトのメインメニューです。
【雑誌・書籍掲載】 管理人の記事が掲載された本です。関連情報はこちら。
●金閣寺
●平等院
●渉成園
●三千院
●寂光院
●光明寺
●城南宮
●建仁寺
●東寺
●青蓮院
●仙洞御所
●平安神宮
●伏見稲荷
●二条城
●清水寺
●天授庵
●下賀茂神社
●伏見桃山城
●石清水八幡
●鎌倉長谷寺
●大船観音
●善光寺
●繋温泉
●仙台
●秋田市内
●盛岡市内
2008/08/16 時代錯誤の回路図によるCPLD設計 やっぱりAltera Max II ! （随時追加予定）
●シリアル通信関連
■ボーレート・ジェネレータ ■シリアル通信受信回路(調歩同期方式) ■シリアル通信送信回路(調歩同期方式)
●信号変換関連
■Pulse Density Modulation(PDM)方式D/Aコンバータ
2007/12/25 車の侵入をパッシブに検出する高感度磁気センサ (MRセンサでもここまでできる。)
2008年3月号
Design Wave Magazine
2008年3月号に掲載されたVRAMボードを通信販売いたします。代引きのみです。
●NTL-VRAM-01
完成品1セット \28,000
●NTL-VRAM-B
ボードのみ1枚 \4,000
■送料 \550
■代引手数料 \450
お問合せはshop＠neo-tech-lab.comまで
特定商取引法に基づく表示
プリント基板の写真
●●●画像表示のためのディジタル回路入門●●● 教材にも最適！！
Analog Devices社のADuC7026BSTZ62とAltera社のMAX II(EPM240T100C5)をベースにしてSVGAに準拠した画面表示が可能なVRAM (800×600画素, ８色表示)を実装した超小型ボード・コンピュータを開発しました。FTDI社FT232RLを実装しており、無償ツールKEILで開発したADuC7026用C言語プログラムのダウンロードや通信をパソコンからUSBインターフェース経由で行うことができます。Max II用のJTAG端子も実装されているので、使用目的に合わせてロジック変更も可能です。
written by Tomoaki Ueda (上田 智章)
第1章 画像表示のメカニズム 図形や文字をディスプレイ表示するために必要な知識
written by Hiroyuki Gurita (操田 浩之)
第2章 ディスプレイ・コントローラの論理回路設計 FPGA/CPLDで同期信号やメモリ・アクセス信号を作る
Appendix フリー・ソフトウェアを使用して配線パターンを設計する
第3章 ディスプレイ描画プログラミング 図形や文字をマイコンで描画する
サンプルプログラムのダウンロードはこちら
【追加情報】
●Max IIへのロジック書き込み方法について
●プリント基板データの参照方法について 回路図
●ADuC7026のプログラミングについて
●C#プログラムの使い方について
●記事訂正事項
■サンプル動画
１) サンプルプログラム [初期化画面の様子]
2) 誤差拡散法による静止画表示例
近日中に、本ボードを用いたDDS (Direct Digital Synthesizer)応用事例について追加情報を掲載する予定です。
Altera
Max II EPM240T100C5,
Analog Devices ADuC7026, ARM7TDMI
FTDI FT232RL,
Quartus II Web Edition, KEIL μVision,
Video RAM Board, SVGA, 800×600pixels, CPLD,
マイクロコンバータ
特集 *加速度センサ応用製作への誘い
第２章 水面の揺れ方や水位から入浴者の健康状態をZigBeeで確認！
お風呂に浮かべるワイヤレス見守りセンサ
【プリント基板の頒布販売について】
第２章 水面の揺れ方や水位から入浴者の健康状態をZigBeeで確認！
お風呂に浮かべるワイヤレス見守りセンサ written by Hiroyuki Gurita
------------------------------------------------------------------------------------- 操田 浩之
【概要】日本国内で入浴中に死亡される方の数は交通事故死者数の1.5倍以上で、年間１万人を超えています。(一説には１万４千人という数字もあります。) このうち半数は浴槽内での事故によるもので死因は虚血性心疾患や貧血による溺死です。これらは早期に発見できれば助かる可能性があったと考えられます。人が入浴している場合には湯面が揺れることに着眼して３軸加速度センサで湯面の揺れを捉え、ZigBeeでデータを飛ばし、入浴中のプライバシーを守りつつ、健康状態にも目を光らせるセンサを製作してみました。
【追加情報】
●C#開発ツールの使い方関連情報
●dsPIC関連の情報
３軸加速度センサ, カイオニクス
ZigBee, 2.4 GHz IEEE 802.15.4
dsPIC, C# MPLAB
リモートセンシング 見守り
センサ ネットワーク センシング
ユビキタス 遠隔看護/介護
FT232RL, VCP
【主要部品入手先】
●秋月電子通商
３軸加速度センサ
800円/個
●ベストテクノロジー
ZigBeeモジュール
BTX025 ZIG-100B
5,250円/個
●イントロダクション2
加速度センサで検出できる物理量
●コラム 積分誤差を小さくするには工夫がいる
●第6章 3軸加速度/脈波/位置をZigBeeで飛ばして地図表示
GPS搭載のジョギング体調モニタ
●Appendix
加速度センサ選択のためのワンポイント
■ GPS搭載のジョギング体調モニタ
■公開プログラムのダウンロード
【注意事項】ViewGPSrecord5.htmをご自分のホームページに張り付ける場合は６行目中のkey=*****************" type="text/javascript"></script>と書かれた****************の部分をGoogle MapsTMに申請して取得したキー(Key)に置き換えて下さい。
【プリント基板の頒布販売について】
第６章 ３軸加速度 脈波 位置をZigBeeで飛ばして地図表示
GPS搭載のジョギング体調モニタ written by Tomoaki Ueda
【概要】ジョギング中の生体情報を３軸加速度センサ, 赤外線脈波計を使って収集し、GPS (Global Positioning System)情報とともにZigBeeを介して伝送・記録しておき、運動後に地図上で結果を閲覧するシステムを試作してみました。このシステムは、ドライブ・レコーダー、痴呆老人の見守り保護、キッズ・セキュリティー、畜産管理など非常に応用範囲が広いと思います。フリースケール・セミコンダクタ(freescale semiconductor)社製の３軸加速度センサMMA7260Qを実装したサンハヤトの３軸加速度センサモジュールMM2860を 採用しました。秋月電子通商の通販購入可能なカイオニクス社の加速度センサも使うことができます。構成は以下の通りです。
●ジョギング・センサー基板(ウェアラブル・コンピュータ)
PIC16F873 + ３軸加速度センサ + 赤外線脈波計 + GPSレシーバー + ZigBee
●ジョギング・モニター部
Windowsパソコン + FT232RL(USB I/F) + ZigBee
●ウェブ・サーバー
Google MapsTM APIを使って計測データを地図上に表示 。JavaScript
■公開プログラムのダウンロード
【注意事項】ViewGPSrecord5.htmをご自分のホームページに張り付ける場合は
６行目中のkey=******************" type="text/javascript"></script>と書かれ
た****************の部分をGoogle MapsTMに申請して取得したキー(Key)に置き
換えて下さい。
【記事訂正】
●回路図中、赤外線脈波アンプ部のOPアンプのピン番号に４か所ミスがありました。
訂正したジョギングモニターの全回路図と部品表
【追加情報】
●設計コンセプトやドライブモニターとしての実験例など
1) ジョギングモニターの設計コンセプト
2) ジョギングモニターの主な想定用途
3) 垂直加速度から何がわかるのか？
4) ドライブモニターとしての実験結果の例
5) サンハヤト製３軸加速度センサモジュール MM2860の優れた特徴
6) GPSレシーバについて(内部ブロック図)
●ジョギングモニターに使う加速度センサの選定にあたって
1) 加速度センサの動作原理
2) 静電容量型 VS ピエゾ抵抗型
3) 静電容量型MEMS ３軸加速度センサの比較
4) 静電容量型に適した他のアプリケーションの例
5) 傾斜角度検出の原理
●Google Maps APIの使い方について
・はじめに ・まず最初にGoogleのアカウント登録を！
・次に地図を表示するホームページの登録とキーを取得！
・地図を表示してみる！ ・便利なGoogle Maps API
●ドラッグ後に地図の中心座標を表示させる [メッセージの表示事例]
●地図の境界座標と中心座標の表示 [地図上にInfoWindowを表示する]
●地図上にランダムにマーカーを表示する [マーカーに対するイベントの設定]
●地図上にアイコンを表示する [InfoWindow内にテキストと画像も表示する]
●データベースに従って地図上に情報を表示する
●地図上に配置したアイコンをクリックした場合に写真を表示する
●赤外線脈波計のローコスト化
デュアルOPアンプ2個必要だった赤外線脈波アンプの回路を見直し、１個で済むように改良を施しました。
●赤外線脈波に変えて心電図を測定する場合 (超低価格心電計)
以前に発表した回路は高価なデュアルOPアンプ(ICL7621DCPA)を４個も使っていました。今回、回路の見直しをしてみました。１個20円のLM358を3個使って動作します。
(注意：この回路単独では絶縁対策がとれていないオシロスコープ、ロガーに接続するのは大変危険です。必ず電気的絶縁対策を取ってください。)
３軸加速度センサ, freescale
GPS, Global Positioning System
赤外線脈波計, 心拍, 脈拍数
ZigBee, 2.4 GHz IEEE 802.15.4
リモートセンシング 見守り
Google MapsTM API
地図表示心拍動
ウェアラブル コンピュータ
センサ ネットワーク センシング
ユビキタス 遠隔看護/介護
FT232RL, VCP
【主要部品入手先】
●サンハヤト
３軸加速度センサモジュールMMA7260Q
●ベストテクノロジー
ZigBeeモジュール
BTX025 ZIG-100B
5,250円/個
●ストロベリーリナックス
GPSレシーバー88001
8,000円/個
■記事で使用していた3.3V電源のGPSレシーバーは現在販売されていません。現在販売中のものは電源電圧は5Vですが、シリアル出力電圧は3.3Vレベルですので電源さえ ３端子レギュレータの追加などでなんとかすれば直結することができます。
【電子部品代替品情報】
筆者はRSコンポーネンツで赤外線受光素子BPW 34Sを購入しておりましたが、その後、販売が終了してしまったそうなので、代替品として以下をご利用ください。
●RS品番:２０３－１８３
KPD3065C (波長850nm)
●RS品番:２０３－２４０
KPD101M31 (波長850nm)
また、赤外線LEDは
●RS品番:２６７－８３８０
HIRL5010 (波長850nm)
をご利用ください。
●記事に掲載された回路を再検討して開発したプリント基板の頒布販売を行います。
●販売する対象は現在のところプリント基板のみを予定しています。電子部品は含まれていません。電子部品は秋月電子通商、RSコンポーネンツ及びベストテクノロジーの３社から個別に購入していただく必要があります。
●回路図、部品表、組み立て方法、ソフトウェアはご購入いただいた方にお知らせいたします。
(←ソフトウェアの表示画面の例)●操田(ぐりた)浩之氏のあひるちゃん型浴室見守りシステムや自由落下の実験にも使えるように工夫しています。
●市販機能モジュールの活用により表面実装部品へのはんだづけは不要ですが、ローコスト化のためグリーンレジストやシルク印刷を省略してプリント基板加工機で製作した片面フェノール基板ですので、中級者以上のはんだづけテクニックが必要です。
【注意】このプリント基板ではGPSレシーバーの接続はできません。
基板の写真 完成した状態 赤外線脈波ｾﾝｻ 本体部分 ZigBee-USBｱﾀﾞﾌﾟﾀ
赤外線脈波アンプをデュアルOPアンプ１個に削減することに成功しました。
【ご用意いただく主要電子部品】
ZigBeeモジュールが高く、部品代は概算15,000円くらいです。
■ZigBee-USBアダプター基板
FT232RL USBシリアル変換モジュール(秋月電子通商 品番AE-UM232R) 950円
ZigBeeモジュール (ベストテクノロジー ZIG-100B 型番BTX025) 5,250円
■赤外線脈波計基板
赤外線LED(波長850nm) HIRL5010 (RSコンポーネンツ 品番267-8380)
フォトダイオード(波長850nm) KPD3065C(RSコンポーネンツ 品番203-183)
■本体基板
PIC16F88-I/P (秋月電子通商) 230円
３軸加速度センサモジュール (秋月電子通商 品番KXM52-1050) 800円
ZigBeeモジュール (ベストテクノロジー ZIG-100B 型番BTX025) 5,250円
【その他】
このワイヤレスモニターに接続できるローコスト心電計プリント基板(汎用デュアルOPアンプ３個)についても オプション販売を始めました。
【販売方法】
販売方法は「代引き」(代金引換サービス)のみです。
●型番 NTL-ZIG-B
ZigBee＋３軸加速度＋赤外線脈波計 実験用プリント基板 定価2,350円(税込)
送料+手数料1,000円
●型番 NTL-ECG-B
ローコスト心電計オプションプリント基板 定価1,650円(税込)
但し、NTL-ZIG-Bの購入者のみの販売とさせていただきます。
お申し込みは こちら。
■プリント基板加工機による基板製作の様子(動画)
本事例のプリント基板の場合、約１時間15分で加工できます。CAD設計から製作完了までの時間は８時間くらいです。
周波数可変の正弦波発生器 written by Tomoaki Ueda
【概要】トランジスタ技術2006年4月号の付録基板 (Altera社MAX II シリーズEPM240T100C5 [CPLD])を利用して最も基本的なDDS (Direct Digital Synthesizer)を製作した。MAX II の内蔵フラッシュ・メモリ[512ワード×16ビット]に正弦波データを格納している。記事の回路では、外付けD/Aコンバータとしてシリアル・インターフェース (SPI)のAnalog Devices社製AD1866Nを使っていることと、パラレル入出力フラッシュ・メモリALTUFM_PARALLELファンクションのアクセス・タイムが6μ秒と長いために、出力可能な最大周波数は30kHz程度に留まり、全体で軽く１万円を超えていた。
最近、Design Wave Magazine 2006年9月号で紹介したPDM (Pulse Density Modulation)方式のD/AをMAX II のロジックに内蔵し、同時にシリアル・モード(ALTUFM_NONE)のファンクションをパイプライン化してアクセスタイムを1.6μ秒に短縮することに成功した。これにより最大周波数は120kHz程度まで改善することができた。また、外付けに高価なD/Aを使う必要がなくなり、安価なLow Pass Filter (LPF)で済ませることができたので、1/5程度にコストダウンすることに成功した。
【最新情報】下写真右側のようにUSBインターフェースを持ち、DIPスイッチまたはコマンド設定で周波数を可変することができるボードを開発し、左側の同期検波回路などと組み合わせて研究に使用している。このボードはPDM (Pulse Density Modulation)方式のD/AをMAX II のロジックに内蔵しているため極めてローコストである。内蔵フラッシュメモリを用いて正弦波を出力する場合には最大周波数は120kHzである。PDM D/Aのクロック周波数は125MHzであるため、120kHzを出力する場合でも滑らかだ。
(関連出願番号 特願2006-187314)【記事関連】
DDS(Direct Digital Synthesizer)
トランジスタ技術2006年4月号付録基板のMax IIを使ったDDS New
■DDSの動作原理 ■CPLDでDDSを構成する方法の概要
■Max IIで構成したDDSの回路について ■プリント基板の回路図
■Quartus IIの使い方 ■Max IIのロジック設計(回路) ■あとがき
グラフィック液晶モジュールで波形表示
CPLD(Max II)で作るグラフィック表示ボード(VRAM)
ファンクション・ジェネレータ
直交検波器, 同期検波器
LCRメータ, 磁気センサ
スペクトラム・アナライザ
塵埃センサ, ほこり
３相交流, PWM, インバータ
２相, PSK, 位相シフト
第１章 加速度センサ, 角速度センサのしくみ
用途によって求められる応答速度や検出範囲が変わる
センサを適材適所に使いこなす written by Tomoaki Ueda
【概要】主としてMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術で作られた静電容量型加速度センサと角速度センサ(ジャイロセンサ)について動作原理等を解説している記事です。
http://www.neo-tech-lab.com/Accelerometer.htm (諸事情に伴って未だ編集中)
MEMS
静電容量型加速度センサ
ジャイロセンサ
角速度センサ
【概要】いろいろな磁気センサの紹介記事。
written by Tomoaki Ueda
DWM９月号で、ワンチップマイコンの汎用ディジタルポート出力を任意分解能、倍率調整、オフセット調整の機能を備えたパルス密度変調(PDM:Pulse Density Modulation)型D/Aとして使う方法を紹介しています！さらにPDM型D/Aを使ってA/Dを構成する方法を公開。３月号付録基板(ADuC7026)を用いて６相DDS (Direct Digital Synthesizer)の構成事例を示しています。記事に関係したC言語ソースリストのダウンロードサービスを実施中です。
●Design Wave Magazine2006年3月号の付録基板(ADuC7026)を使うための準備
●ADuC7026内蔵D/Aを使ったDDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード
●ADuC7026内蔵D/Aを使った３相DDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード
●PDM(パルス密度変調：Pulse Density Modulation)型D/Aコンバータを用いた６相DDS(Direct Digital Synthesizer)のソフトウェア[C言語]ダウンロード
●DDS(Direct Digital Synthesizer)のサイン波形データを定義するC言語ソースを作成するためのExcel VBAソフトウェアダウンロード [ステップ数や数値範囲を変更する場合に使います。]
デジタルD/A, ソフトウェアD/A
D/Aコンバータ, CPLD, FPGA,
A/Dコンバータ, ∑Δ,
シグマデルタ
「小型液晶ディスプレイの選び方と使い方」
「第６章」
赤外線脈波計を作りながら学ぶRAM付きグラフィックLCDの使い方
◆ダウンロード・サービス
written by
Tomoaki Ueda
書籍「小型液晶ディスプレイの選び方と使い方」の記事に関係した内容です。
赤外線脈波計 回路
赤外線リモコンに使われる赤外線LEDと赤外線受光素子BPW 34Sを使った 赤外線脈波計の回路図です。赤血球に含まれるヘモグロビンには赤外線を吸光する性質があり、動脈の脈拍動に伴って赤外線吸光度が変化することを捕捉して脈波を計測する基礎計測
部の回路です。
赤外線脈波計 （液晶表示バージョン）
赤外線リモコンに使われる赤外線LEDと赤外線受光素子BPW 34Sを使った計測部とSUNLIKE社製グラフィック液晶モジュールSG12232を使ってリアルタイム波形表示と文字表示を行う。
ダウンロード・サービス
2006年4月号付録MaxIIで作るVRAM
ﾄﾗﾝｼﾞｽﾀ技術2006年4月号の付録(Max II)基板で作ります。
パソコンの液晶ディスプレイや液晶プロジェクタを活用しよう！
ダウンロード・サービス 画像データ
グラフィック液晶モジュール
SG12232
VRAM, CRTC
Altera Max II EPM240T100C5
【電子部品代替品情報】
筆者はRSコンポーネンツで赤外線受光素子BPW 34Sを購入しておりましたが、その後、販売が終了してしまったそうなので、代替品として以下をご利用ください。
RS品番:２０３－１８３
KPD3065C (波長850nm)
RS品番:２０３－２４０
KPD101M31
(波長850nm)
また、赤外線LEDは
RS品番:２６７－８３８０
HIRL5010 (波長850nm)
をご利用ください。
電子部品選択＆活用ガイド第12回 「電流センサ」
●はじめに
表1 電流検出方法のいろいろ
●抵抗を使う 電流測定方法
図1
●４端子法で電流を電圧に変換する方法
図2 ４端子法の説明 図3 カレントループによる情報伝送 図4 負荷電流の測定
図5 電圧/電流変換器の回路例
●抵抗とオペアンプで電流を測定する
図6 電流/電圧コンバータ 写真2 精密抵抗
●微弱電流を電圧に変換する方法
図7 ポテンショスタットの原理 図8 注意事項(漏れ電流) 図9 赤外線脈波計の回路図
●ホール素子を用いた電流センサ
●零位法(平衡型)
図10 ホール素子型電流センサの動作原理
●大は小を兼ねる
図11 電流センサの動作範囲を変更する場合
●事例紹介 [直列共振回路に流れる電流を測定する]
図12 直列共振励磁回路の負荷電流を測定する
●カレント・トランスを使う方法
図13 カレントトランス(CT)の動作原理 図 事例紹介
●ロゴスキーコイル
図14 ロゴスキーコイルの構造
●電流測定用ICを使う方法
インバータ PWM トルク
Pulse Width Modulation
金属探知
２次電池充放電特性試験
「心電計の製作」◆ソフトウェア・ダウンロード
●はじめに
写真1 a) 心電図測定のようす b) RS-232C⇔光シリアル変換ボード
c) 心電計本体ボード d) ステンレス・アングルによる代用電極
e) RS-232C⇔光シリアル変換ボードの裏面
f) 心電計本体ボードの裏面
g) 測定データ表示用ソフトウェアのようす(言語：Visual Basic 6.0)
●心電図波形の成り立ち
図1 心臓の各部の名称 表1 人体を構成する組織と導電率 図2 人体の断面図
図3 心臓の動きと心電図波形
●体のどの２点間の電位差を測定するのか
図4 標準１２誘導法
●心電図から何がわかる？
図5 心臓がWPW症候群や虚血状態にあるときの心電図波形
図6 R-R間隔からストレスの状態や運動能力がわかる
●１チャンネル心電計の製作
図7 製作した心電計のブロック図 表2 部品表
入手先が限定される電子部品について図8 製作した心電計の回路図 (詳細な説明付きの回路図はこちら)
図9 ローパスフィルタの周波数特性 図10 測定波形の例
写真2 ステンレス製Ｌ型アングルを使った測定用電極
写真3 電極の保持方法（サポーターを使う方法） 両手のようす 右足のようす
●交流ノイズ除去方法
図11 交流ノイズ除去方法
●ソフトウェア
●New Excel版心電計モニターソフトウェア (リアルタイム表示はできませんが、シートに指定秒数のデータを残すことができ、グラフにも表示します。また、COMポート番号も1～8まで変更することができます。)
【記事の補足情報】
心電図と心電計記事で紹介した心電計のソフトウェアのダウンロードや別回路 方式で絶縁する心電計の事例紹介(様々な絶縁対策回路)等が中心です。
・フォトカプラ絶縁方式 ・アナログ絶縁アンプ方式 ・ファームウェア補足説明
・ソフトウェアの補足説明
旧心電計のページ生体計測用電極
Ag-AgCl
皿電極
ステンレス テープ電極
ECG:Electrocardiogram
(心電図)
Electrocardiograph(心電計)
P波 Q波 R波 S波 T波 U波
QRS群 STセグメント
デルタ波 WPW症候群
標準12誘導
I誘導 II誘導 III誘導
aVR aVL aVF
V1 V2 V3 V4 V5 V6
標準肢誘導 単極肢誘導
胸部単極誘導法
虚血性心疾患 心筋梗塞
浴室での死亡 1年に１万人
心拍ゆらぎ
LPF:Low Pass Filter
WIN32API
PIC16F873のファームウェア
(CCS社Cコンパイラ)
新シリーズ販売開始。
回路図とソフトウェアは公開。ソフトウェアはC#で新たに開発。
この心電計キットは医療機器ではありません。医療行為(人若しくは動物の疾病の診断、治療若しくは予防)に使うことはできません。
生体計測関連の電子工作キットシリーズを鋭意開発中です。
薬事法（定義）第２条４項によれば以下のように規定されています。
（定義）第２条４項
この法律で「医療機器」とは、人若しくは動物の疾病の診断、治療若しくは予防に使用されること、又は人若しくは動物の身体の構造若しくは機能に影響を及ぼすことが目的とされている機械器具等であつて、政令で定めるものをいう。
●この心電計キットは主として生体計測に興味のあるエレホビー愛好家や電子系学生を対象とした電子工作組立キットです。プリント基板と電子部品をセットにしたもので、電子工作における組立の過程や生体計測に関する知識欲を満たすための趣味や電子回路や計測の学習を目的としています。従って、完成品では入手することはできませんのでご了承をお願いいたします。
シリアル(RS232C)接続を行うには．． (Win32APIを使う方法)シリアル(USB)接続を行うには．． [ハードウェア変更のヒント]FTDI社のUSB I/FチップとVCPドライバを使ってWin32API経由でシリアル(USB)通信を行う方法を説明します。 心電計をUSB接続型にするためのヒントです。但し、シリアル通信と電源に対して絶縁対策を追加で行う必要があります。
小型液晶モジュールSG12232でリアルタイム波形表示を行うためのヒントはこちらHTTPサーバー「Apache」を使おう [遠隔心電図計測のヒント]
Apacheのインストール手順計測データの表示方法のヒント心電図の遠隔監視の仮想実験電子部品選択＆活用ガイド第９回 「磁気センサ」
●はじめに
図1 磁気センサの種類と感度
●ホール素子
図2 ホール素子の動作原理 図3 フレミングの左手の法則 写真1 ホール素子
図4 ホール素子磁気センサの回路図 写真2 ホール素子
●磁気抵抗素子
写真3 MRセンサ 図5 ニッコーシMRS-H-21の構造
図6 ニッコーシMRS-H-21の測定原理(直流励磁型磁気ｾﾝｻ)
図7 Honeywell社HMC1001の内部等価回路と特性
図8 Honeywell社HMC1021S磁気センサ回路 写真4 評価回路
図9 零位法による直線性の改善方法
◆今後の予定：磁気抵抗の測定方法とその問題点
●サーチコイル
図10 サーチコイルの動作原理 写真5 サーチコイル
●リードスイッチ
図11 リードスイッチの動作原理 写真6 リードスイッチ 写真7 リードリレー
●磁性流体による着磁状態可視化シート
図12 磁性流体の構造 写真8 株式会社マグナ magna viewer
●フラックス・ゲート磁束計
図13 フラックスゲート磁束計の構造と動作原理
●磁気インピーダンス素子
図14 MIセンサの構造と動作原理 写真9 評価回路と残留回路ノイズ
●プロトン磁力計
図16 プロトン磁力計の動作原理 写真10 オーバーハウザー磁力計
●スクイド(SQUID)磁束計 (Superconducting QUantum Interference Devices)
図17 DC-SQUID磁束計の動作原理
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