Amplificando o Sinal Emitido pela Cinta de Monitoramento

Capitação do Sinal Transmitido pela Cinta de Monitoramento Cardíaco

Como mencionado anteriormente, na versão 1.0 do Gym4Us, utilizo uma bobina para detectar o campo magnético oscilante que é criado pelo transmissor da cinta de monitoramento quando de uma batida do coração. A bobina deve estar o mais próxima possível do transmissor da cinta. Da forma como fiz, optei por construir a bobina em volta do próprio transmissor da cinta e para manter os fios presos, usei uma fita adesiva. Use um fio esmaltado e dê vinte ou trinta voltas ao redor da parte onde fica o transmissor da cinta. Lembre-se que as duas extremidades do fio deverão ser ligadas a um par de fio encapado e flexível.

Para saber se está funcionando, é necessário usar a cinta como se faria normalmente. Já tendo vestido a cinta, use um oscilóscopio para monitorar o sinal. Ajuste o nível do oscilóscopio para 100mV e o tempo para algo entre 0.1ms a 1ms. Como abaixo:

Com a cinta que estou usando, obtenho um sinal de até 500mVpp. A frequência da sequência de pulsos é de aproximadamente 5.4KHz e sua duração é de aproximadamente 5ms a 7ms. Veja:

Fiz testes com uma bobina externa a cinta, ou seja, que havia sido enrolada em um eixo externo, mas que ficava próxima ao transmissor, e notei que a intensidade do sinal era de no máximo 30mV. Ainda assim, isso é suficiente para excitar o amplificador que descrevo a seguir.

Amplificando o Sinal Emitido pela Cinta de Monitoramento

Mesmo enrolando a bobina diretamente ao redor do transmissor da cinta, ainda assim o sinal detectado será muito fraco para qualquer aplicação direta. Seja, para acender um led, ou ser processado por um microcontrolador, ou mesmo, dependendo de seu multímetro, até para ser visualizado sem a ajuda de um oscilóscopio. O sinal deve ser amplificado para que tenha utilidade.

Para amplificar o sinal, utilizei um simples amplificador operacional de baixa voltagem, o LM358, usando um único estágio. A tensão enduzida na bobina- cerca de 30mVpp a 500mVpp - é amplificada para 5V - mesma tensão de alimentação do PIC. Provavelmente deve ter como fazer a amplificação utilizando uns poucos transistores, talvez até um único transistor.

No entanto, foi esse circuito abaixo que usei no Gym4Us 1.0. Se precisar regular o amplificador para um sinal inferior a 50mVpp, diminua o valor de R3. Lembro que a bobina L1 não tem um valor especifico e pode-se desconsiderar o valor dela descrito no circuito. Eu mesmo enrolei umas vinte ou trinta voltas de fio esmaltado ao redor do transmissor da cinta e isto bastou.

Este circuito tem a característica de transformar a onda senoidal de entrada para uma onda quadrada em sua saída. O sinal de entrada cuja intensidade varia entre 30mVpp a 500mVpp é amplificado para uma amplitude de 4000V~5000mVpp quando em nível alto. Para se ter uma ideia de como amplificador atua sobre o sinal, veja as figuras abaixo.

Depois deste processo de amplificação e adequação do formato de onda, o sinal está pronto para ser levado ao microcontrolador.