Biometrie


TENS

TENS steht für transkutane elektrische Nervenstimulation. TENS ist anzuwenden auf die Haut der schwache elektrische Impulse, die Nervenfasern aktivieren. Die biologischen Wirkungen sind umstritten, Nach einigen l ’ nur Wirkung festgestellt Schmerzreduktion ist. Andere glauben, dass Sie auch heilende Wirkung. Die Impulse sind auch gebrauchte Ten Platzierung der Elektroden auf die Muskeln verursachen starke Kontraktionen zu erhöhen Muskelmasse.

Theremino ten Wellenform

Hier können Sie die klassische Form d & #8217; ten Welle mit unserem Adapter-set für eine aktuelle durchschnittliche und maximale Wiederholrate sehen.

Wir sind hier nicht zu entscheiden, was wahr ist und was nicht, und es ist egal, ob dieses oder jenes ’ Effekt ist nur ein Scherz. Alle sind sich einig, dass es einige biologische Wirkung, zumindest die Schmerzreduktion, und viele Menschen nutzen TENS Geräte. Auch Erfahrung ist immer positiv, aber diese Geräte sind teuer und nicht ermöglichen es Ihnen, Tests zu tun, weil sie mit einer Reihe von Wellen programmiert werden, Frequenzen und Zyklen, und Sie können nicht ihre Programmierung ändern..

Wir veröffentlichen, damit dieses Projekt, um Experimente zu erleichtern. Das Formular ist einfach, preiswert und leicht bebaubar mit gemeinsamen Komponenten, sondern die Eigenschaften des erzeugten Signals ist vergleichbar mit der besten professionellen Ausstattung. Das besondere an dieser Lösung ist es, alle Parameter zu handhaben (Ausgangsstrom, Male, Wiederholung und Pausen) aus einer Anwendung auf Ihrem PC, für die Sie die totale Kontrolle über die Zeit haben, Intensität und Wiederholungen. Ideal für diejenigen, die erleben wollen.

Wenn Sie mehrere identische Module bauen Sie möglicherweise mehrere unabhängige Ausgänge und Sie können sich bis zu verbinden 12 ein single-Master-Module Modul.

Theremino-Slots zu Office

Auch ohne zu wissen, Programmiersprachen entwickelt, Du könntest Verwenden Sie ein Excel-Blatt und Schreiben von Makros in VBA (Visual Basic für Applikationen) Mal zu erleben, Intensität und Programme mit Wiederholungen jeder Art.


Ein Gerät von einem Ta kontrolliertBLET

Mehrmals wurden wir gebeten, eine Gerät wie dieses design. Und sie auch bereit eine Analyse wie kommerzielle Geräte gemacht sind und wie wir es gestalten sollte:
– Microcontroller programmiert mit einer Firmware, die das Timing ermittelt und verwaltet ein Menü.
– Zweizeiliges Display mit I2C Menü präsentieren verbunden.
– Tasten, um das Menü im display.
– Regler für einfache Anpassungen im Menü wäre zu unbequem.
– Batterien, so dass Sie ein Handy haben und sichern (nicht eingesteckt).
– Stecker zum Aufladen der Batterien und Stromkreis nach innen, sie zu laden.

TENS-Gerät

In der Praxis so etwas sehen Sie in diesem Bild (Klicken Sie auf das Bild, um es besser zu sehen).

Wir danken denen, die für ihre Forschungsarbeiten geschrieben haben, aber die Art und Weise Thereminica ist anders, Es minimiert die Hardware und l ’ lehnt sich an einen PC, oder besser gesagt in diesem Fall zu einer Tablette, die auch die Schaltungen schaltet sich (bis zu 12 unabhängige).


Theremino Tablet-GerätMit einem Tablet verwenden Sie ihre Batterien und bleiben isoliert von der Stromversorgung für die Sicherheit. Sie müssen keinen Leiterplatten bauen, LCD-Display und Tasten. Und statt der vier Knöpfe und ein kleines Display hat einen Vollfarb-Touchscreen Panel, die Batterien, Die Ladeschaltung, l & #8217; aufladen Statusanzeige, l ’ Netzteil Recht, die remote-Verbindung über WiFi, Audio und Lautsprecher…

Sowie eine Vielzahl von Speicher und Rechenleistung. Alles in wenig Volumen, mit ein paar Watt Gesamtverbrauch und (alle gezählt) auch die Rettung.

Billige Tabletten bestehen aus 7 Zoll mit Preisen von 50 AI 100 Euro darauf aber achten, dass das Betriebssystem Windows10 sein muss.


Schaltplan

Theremino ten V1 Schaltpläne

Das System ist einfach und mit leicht verfügbaren Komponenten erreicht werden können. Auch der transistor, Das ist eine spezielle Komponente von 300 Volt, kann aus einer Leuchtstofflampe verbrannte abgerufen werden. Lesen Sie die Versionshinweise für den Transistor T1.

  • Die Eingangsbuchse (MS / + 5/GND) verbindet sich direkt mit einem Master Modul Pin konfiguriert, wie Pwm16, die beides bietet das Steuersignal ernähren. Das Master Modul wird wiederum auf Ihr Tablet mit einem USB-Kabel verbunden werden.
  • R1 – Begrenzt den Strom, die, dem Sie aus ziehen kann 5 Volt nicht mehr als 50 aber. So halten auch wenn Sie es falsch die Pilotierung und anstelle von kurzen Pulsen von ein paar Millisekunden senden Sie aktiv alle & #8217; infinity, Es passiert nichts Schlimmes, die Komponenten nicht erwärmen und der Strom von der USB-Anschluss gekauft ist nicht übertrieben.
  • C1 – Speichern Sie genug Energie für einen Schub bei maximaler Leistung. Aber wenn Sie falsch gemacht etwas und Sie Impulse senden zu häufig oder sogar Dauersignal, fällt die Spannung ab und innerhalb von Sekunden die Stromversorgung beschränkt sich auf 50 Aber kommen von R1.
  • C2 – Begrenzt die Spannung am Kollektor des T1 auf Nein mehr als 100 Volt. Wäre da nicht dieser Kondensator und leichte l & #8217; Gerät mit Elektroden nicht getrennt, die bewerteten Impulsspannung könnte steigen über tausend Volt und gefährden den Transistor und Transformator Isolierung l & #8217;.
  • R2 – Die Pilotierung aktuelle Basis des Transistors in etwa zwanzig Milliampere begrenzt.
  • T1 – Und’ ein NPN-Transistor für mindestens 300 Volt und mindestens 500 aber. Sie können mit jeder Transistor erholte sich von Leuchtstofflampen ersetzen. (Diese Aufrufe zur Energieeinsparung). In der Regel sind in diesen Lampen, die MJE13002 oder die STX13003 oder die TS13003. Aber achten Sie darauf, dass das PIN-Layout möglicherweise nicht das gleiche (CBE anstelle von EBC) und dann sollte der Körper des Transistors gedreht werden 180 Grad. Der Transistor sollte wiederhergestellt werden, von wenigen Watt Lampen sonst können die 13007 Sie sind größer und unbequem zu schweißenden. Transistoren von Energiesparlampen sind auch am besten der MPSA42, der maximale Ausgangsstrom steigt aus 12 aber bis fast 15 aber.
  • D1 – Schränkt die negative Spannung an -0.7 Volt, den Transistor T1 zu schützen, wenn Sie das Gerät mit den Elektroden getrennt aktivieren.
  • Der Transformator markiert 12 220v ist ein kleiner Transformator von ca. 30 x 40 mm. Durch die Annahme einer geringe Reduzierung der maximale Ausgangsstrom (10 aber anstelle von 12) Sie könnten auch Transformatoren verwenden. 9 Volt oder 24 Volt (immer mit dem primären 220 Volt). Gäbe es eine primäre Transformator 110 Volt würde Sie eine leichte Erhöhung des maximalen Stroms erhalten, die aus 12 aber etwa 15.
  • Den Ausgangsanschluss (OUT/OUT) Das werden die Elektroden auf der Haut angewendet werden signalisieren. Zwischen den beiden Polen – AUS können Sie einen Widerstand von 22 k beschränkt die maximale Ausgangsspannung auf etwa hinzufügen. 80 Volt. Siehe Abschnitt “Die Ausgangsspannung zu begrenzen” am Ende des Artikels.

Sicherheit

Prämisse: TENS Geräte sollten nicht verwendet werden, durch Wer einen Herzschrittmacher nutzt und Elektroden sollten nicht gestellt werden, so dass der Stromfluss durch das Herz. Sie sind wahrscheinlich übermäßige Empfehlungen, aber es ist gut zu respektieren.

Dieser Generator ist eigensicher, der maximale Strom ist 12 aber Sie können es sogar aus versehen nicht erhöhen. Wir beginnen mit nur 5 Volt und c ’ ist nur ein Widerstand von 100 Ohm in Serie, die Grenzen liefern Strom für weniger als 50 aber. Dann werden diese 50 aber sie werden durch das Verhältnis des Transformators geteilt und ist nicht in der Lage, mehr als ein paar Milliampere für einen Bruchteil einer Millisekunde weniger als fast alle Schaltungsteile ändern.

Ein Strom von 12 aber es könnte, in einigen Fällen, schmerzhaft sein, sondern gilt als absolut sicher. Außerdem, Angesichts der Tatsache, dass die Impulse kurz sind (nur wenige Millisekunden maximal), der Strom, der als gefährlich angesehen wird, ist viel höher, wie im nächsten Bild zu sehen.

Theremino ten - Gefährliche Strömung

Blick auf dieses Bild, können Sie sehen, dass 12 Aber auch ein paar. Einige kommerzielle Geräte erreichen 50 aber, und darüber hinaus. Aus dem Beweismaterial machte es scheint uns, dass 12 aber sind ausreichend, aber wir schlagen Varianten für diejenigen, die den Strom zu erhöhen.


Ausgangsstrom

Der Ausgangsstrom wird mit dem PWM-Signal von Null bis zu knapp eingestellt 12 aber. Der Strom ist ganz unabhängig von der Abwehrkräfte (in über 500 Ohm und 10 000 Ohm) und Form d ’ Ausgabe ist ausgewogen (gleich negative Energie in positive) um das Risiko von Hautreaktionen zu minimieren.

Form d & #8217; Ausgabe aktuelle Welle ist die klassische TENS Geräte, Das ist eine positive Rechtecksignal dauerhaft ein paar Millisekunden, gefolgt von ein negativer Impuls auf Null zurück, so hat es der gleiche asymptotische und positive Halbwelle im Hinblick auf insgesamt zu balancieren und galvanische Dissoziation Effekte und Elektrophorese zu vermeiden.


Bau

Theremino ten V1 board Theremino ten V1

Dieses Bild verwenden, können Sie auch ohne die Leiterplatte tun. Die Komponenten sind nur wenige so einfach ein Stück Stripboard und einige Blankdraht aus der gleichen Widerständen.

Das Formular ist kleiner als es aussieht, nur 60 x 40 mm (als Master Modul). In einer großen box eine Kerbe, wenn sie Sie unterstützen können. Auf der Rückseite der Meister mit der USB-Buchse, auf der Vorderseite sind Sie für die ten genommen und Kabel auf der oberen Seite lehnt sich auf Tablet, Vielleicht mit ein wenig’ Klettverschluss, in Position zu halten. EBay und Amazon finden Sie Ersatzteile und Zubehör Messkabel, zum Beispiel die Schwämme mit Wasser befeuchten.

Es gibt keine Notwendigkeit für ein Netzteil #8217 &;. Sie stecken Sie das USB-Kabel und die Tablette Batterie kann bis zu 6 oder 12 Ausgänge für viele Stunden. Der Verzehr von zwei Dutzend verlässt Set für maximale Wiederholung und möglichen Strom ist mehr oder weniger dasselbe wie das Display des Tablets im halben Licht. Mit sechs Ausgänge nur die Display-Helligkeit auf ein Minimum zu senken und Sie erhalten eine Auswahl von mehr als sechs Stunden.


Der Transformator

Auf dem Ausdruck gibt es mehrere Löcher für einige der am häufigsten verwendeten Transformatoren. Wenn die Löcher nicht übereinstimmen können Sie machen mehr Löcher mit der Bohrmaschine und kleine Drähte auf der Unterseite für Links verwenden.

Der Transformator kann beides sein. 220 Volt 110 Volt und die sekundäre können aus sein. 9, 12 oder 24 Volt, aber in allen Fällen erhalten Sie einen maximalen Strom größer als 12…15 aber. Um die Leistung zu erhöhen würde es einen Spezialtrafo nehmen, wie im nächsten Kapitel erläutert.

In allen Fällen ist es gut, dass der Transformator zwei Wicklungen, die durch eine Kunststoff-Trennwand getrennt hat. Wenn der Transformator mit der Divisor gebaut ist dann bekommst du eine sichere Isolation und Sie dürfen l & #8217; Gerät verwenden, auch wenn es mit der Stromversorgung verbunden ist, die Batterien und #8217 lädt;.


Erhöhung der Ausgangsstrom

Menschen Sie für fast alle einen Strom von 12…15 aber ist schon ausreichend und sogar zuviel. Aber jemand auf das Niveau der leistungsfähigste kommerzielle Geräte erhöhen wollen.

Um einen maximalen Strom von zu erhalten 50 aber es würde einen Transformator und über 50…100 MH Niederspannungsseite und 200…400 MH-Elektroden Ausgangsseite. In der Praxis sollte das Verhältnis der Windungen über zwei und dann die Beziehung zwischen den Impedanzen rund viermal sein.

  • Verwenden Sie einen Transformator, der eigens für TENS.
  • Dieser Trafo mit Ferritkern mit Doppel zu bauen “U” und zwei getrennte Wicklungen, auf einem Bein und auf & #8217; andere.
  • Versuchen Sie einen Transformator verfügt über zwei getrennte Wicklungen, eine aus 12 Volt und einer aus 24 Volt. Aber in diesem Fall sollten Sie löschen, l & #8217;, die Wicklung sorgte für die 220 Volt zu verhindern, dass die Entwicklung von übermäßig hoher Spannungen, die l & #8217; Isolation von seiner Lackdraht durchbohren können.
  • Oder Sie könnten einen Transformator mit 12 primäre v 110 oder 220 Volt und beseitigen von der primären viel des Drahtes bis die Impedanz viermal der & #8217; pro Wicklung wird 12 Volt.

Die Ausgangsspannung zu begrenzen

Bei Verwendung ein Transformators mit 110 oder 220 Sie erhalten nahezu konstant aktuelle Ausgabe Volt. Das heißt, wenn der Widerstand zwischen den Elektroden steigt, dann erhöht sich auch die Spannung und der Strom nahezu gleich bleibt. Nach einigen Autoren ist dies wünschenswert, da der Widerstand der verschiedenen Teile des Körpers automatisch ausgeglichen werden.

In dieser Betriebsart, erfordert jedoch, dass die Elektroden immer gut befeuchtet und angewandte korrekt sind. Wenn eine Elektrode einen Hauch instabil macht Widerstand zu diesem Zeitpunkt könnte steigen und Spannung steigt auch & #8217; zu kompensieren. In einigen Fällen könnte die Spannung zu mehreren hundert Volt steigen und konnte man sehr unangenehme Empfindungen zum Zeitpunkt der Kontakt oder auch kleinere Verbrennungen.

Warum viele professionelle Geräte eine Mischung zwischen aktuellen und konstante Konstantspannung und in der Praxis verwenden begrenzt die Ausgangsspannung auf über 80 Volt, sogar mit den Elektroden völlig losgelöst und auf maximale Leistung aktueller.

Um auch uns den Betrieb begrenzt auf über 80 Volt haben wir zwei Möglichkeiten:

  1. Verwenden Sie einen separaten Transformator, wie im vorherigen Kapitel erläutert “Der Transformator”. Dies ist die Lösung von kommerziellen Geräten verwendet und erlaubt Ihnen auch, eine höhere Max aktuelle zu erhalten;
  2. Verwenden Sie Transformatoren 110 oder 220 V, die leicht zu finden und fügen Sie einen Widerstand von 22k (Seit einem Vierteljahrhundert Watt) parallel zu den beiden Polen des Ausganges.

Pilot der Schaltung mit einem PWM-signal

Es beginnt mit einem Pwm-Ausgang des Meisters und ein paar Anweisungen Software erhalten Sie die Wiederholungen, denen Sie wollen von 1 Hz bis 100 Hz und darüber hinaus. Und immer durch das Pwm-Signal aktuelle einstellbar von 0 bis zu einer schmerzhaften Milliampere aktuelle.

Stromregelung
Durch das Tastverhältnis des Pwm von anpassen 0 MS eine 2 MS (Von 0 in 500 auf Steckplatz) Impulsstrom variiert von Null auf wenig mehr als zehn, aber.
Sie können auch die Pwm über anpassen. 2 MS und Strom wächst immer noch, aber wir erreichen nicht mehr die maximale Wiederholrate (250 Hz) Da in diesem Fall der Strom durch R2 begrenzt ist, bringt Sie die Versorgungsspannung.

Anpassung der Wiederholung in software
1) Sie setzen den Schlitz für die Pwm Pin-Nummer aus 0 in 1000 die regelt den gewünschten Strom.
2) Sie erwarten, dass etwa 3…10 MS Zeit zu meistern, aus ein paar Impulse geben.
3) Sie setzen dem Schlitz für die Pwm Pin eine Null, die Pwm zu stoppen.
4) Erwarten Sie eine Zeit von Grund auf neu (Wiederholung 250 Hz) bis zu einer Sekunde (Wiederholung 1 Hz)
5) Ab dem Zeitpunkt wiederholt 1


Projektdownload

Theremino_TENS_V1 Projekt
Dies ist das komplette Design der Platine im Eagle-format, mit Diagrammen, Montage-Pläne, Simulationen ltspice, GCode für die Cutter und 3D Bilder.
Theremino_TENS_V1 (ZIP-Datei aus 2 MByte)


 

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