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Autor Tópico: Detetar pico mínimo  (Lida 1512 vezes)

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Offline rglove

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Detetar pico mínimo
« em: 24 de Agosto de 2013, 18:24 »
Boas,

Para um projeto necessito de medir a saturação periférica de oxigénio (SpO2) via reflexão.
Já tenho um sensor optimizado para isso, que não é nada mais nada menos que dois LEDs e um fotodíodo.

Já tentei criar eu um circuito com um low pass filter e opamp, mas o tempo de resposta do circuito é muito longo. Ou seja, eu coloco o dedo no sensor e apenas passado um ou dois segundos é que tenho no output o sinal.

Sendo assim decidi procurar por circuitos e encontrei um documento excelente (na verdade foram dois) da TI a explicar o funcionamento e a construção de um medidor de SpO2.
Percebi o circuito todo, mas na amplificação do sinal é eliminada a parte DC do mesmo com a utilização do ADC de um microcontrolador e um DAC.
O que acontece é que o sinal vem com uma parte DC ainda grande e para poder ler o sinal é necessário eliminá-la e amplificá-lo. O que o microcontrolador faz é detetar o pico mínimo do sinal (ainda por amplificar) e o DAC encarrega-se de colocar esse mínimo na entrada do opamp, eliminando assim a parte DC.

Já pesquisei sobre o assunto e não encontrei nada :s Será que há alguma forma de eliminar a parte DC sem usar o microcontrolador e DAC e manter a resposta do circuito rápida na mesma?
Se houvesse forma de detetar o pico mínimo...

A única ideia que me veio à cabeça é a de usar um op amp para inverter o sinal e depois detetar o máximo do sinal. Após ter o máximo, voltar a inverter o sinal e tenho o mínimo...

Será que isto funcionaria?

Cumprimentos

Offline senso

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #1 em: 24 de Agosto de 2013, 18:31 »
Se o que queres é retirar a componente DC usa um condensador, se 1-10uF funcionam perfeitamente para AC-coupling de sinais audio(20hz - 20Khz no minimo), começa com 1uF e vê como reage..
Avr fanboy

Offline rglove

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #2 em: 24 de Agosto de 2013, 18:41 »
Mas isso não iria atrasar a resposta do circuito?
Porque de 2 em 2 ms um LED vai acender e vai-se manter aceso durante 500 us para depois o microcontrolador ler o sinal.

E o sinal não ficava centrado nos 0V com uma parte negativa?
« Última modificação: 24 de Agosto de 2013, 18:51 por rglove »

Offline msr

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #3 em: 24 de Agosto de 2013, 18:51 »
Fiz precisamente isso na minha tese de mestrado.
Tens que usar filtros digitais, não ha volta a dar, por esse mesmo problema que descreves (e que resulta do facto de comutares os LEDs).
Usei FIR e IIR (ou um ou outro, mas o IIR é mais eficiente) para remover o ruido e EMA (Exponential Moving Average) para o resto (DC tracking, etc). Sabes fazer isso? Tens que perceber como fazer isto tudo em fixed-point caso uses um microcontrolador "fraquinho".

Offline senso

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #4 em: 24 de Agosto de 2013, 18:54 »
Eu era para referir filtros digitais e siga para bingo, mas como ele falou em não querer usar um micro...
Avr fanboy

Offline senso

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #5 em: 24 de Agosto de 2013, 18:54 »
Mas isso não iria atrasar a resposta do circuito?
Porque de 2 em 2 ms um LED vai acender e vai-se manter aceso durante 500 us para depois o microcontrolador ler o sinal.

E o sinal não ficava centrado nos 0V com uma parte negativa?

Depende do teu sinal.
Avr fanboy

Offline rglove

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #6 em: 24 de Agosto de 2013, 19:00 »
Se calhar tenho que colocar a hipótese de usar um microcontrolador então...
Não, não sei fazer isso... Vou pesquisar sobre isso tudo, obrigado pela resposta!

O problema é o espaço depois na pcb, tenho de ver se consigo lá meter tudo :s

Já agora, acham que a ideia de inverter o sinal, usar um peek detector com um díodo, um condensador e uma resistência e depois voltar a inverter o sinal não daria resultado?

Edit: Não ia funcionar pelo mesmo motivo :s
« Última modificação: 24 de Agosto de 2013, 19:08 por rglove »

Offline senso

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #7 em: 24 de Agosto de 2013, 19:20 »
Inverter o sinal simplesmente é fazer sinal * (-1), para o minimo passar a máximo terias de fazer antes valorDcmáximo - sinal.
Avr fanboy

Offline rglove

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #8 em: 24 de Agosto de 2013, 20:03 »
Sim, o que queria dizer era isso, inverter e mover o sinal ou como disseste, o valor máximo possível menos o sinal, mas já vi que não ia dar pelo mesmo motivo...

Tenho que usar então filtros digitais... Tenho que pesquisar sobre isso!

Offline vicardosof

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Re: Detetar pico mínimo
« Responder #9 em: 26 de Agosto de 2013, 02:07 »
Um capacitor fazendo um atraso de 1 a 2 segundos? Nunca pensei que fosse possível. Dependendo das frequências que o circuito trabalha, um transformador pode ser usado para retirar o sinal DC, mas tens de calcular muito bem as espiras.