Arduino를 인체에 연결하는 것이 안전합니까?

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Arduino를 사용하여 ECG 데이터를 수집하고 표시하는 프로젝트를 만들고 싶습니다. 그것은 몸 (가슴에)에 부착 된 두 개의 전극을 사용합니다. 그런 다음 신호는 연산 증폭기를 통해 Arduino ADC 핀으로 전송됩니다. Arduino는 PC에만 연결되어 있습니다. 사람 과 아두 이노 보드 를 이렇게 연결해도 안전 합니까?

안전 조치를 취해야합니까? 그렇다면 어떤 것입니까?

arduino operational-amplifier safety

— 가나 가르
소스

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상황을 인식하는 것이 생각만큼 간단하지 않고 수행하기 전에 요구 한 것에 대한 귀하의 이익. 관련 : electronics.stackexchange.com/questions/120596/…

— 매트 영

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ECG 측정을 위해 Arduino에 연결된 PC를 사용하는 것은 매우 위험합니다. 이 질문은 종결되어야합니다.

— 레온 헬러

노트북 (배터리로 실행)을 사용하고 싶습니다. 더 안전합니까?

— Garnagar

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@LeonHeller 당신의 목표가 사람들을 안전하게 지키는 것이라면, 질문을 끝내는 것이 당신이 할 수있는 최악의 일 중 하나입니다. 좋은 정보는 사람들의 안전을 유지합니다.

— Lily Finley

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@LeonHeller이 메타 질문에 기여하는 것을 고려하십시오 : 위험한 것들에 대한 우리의 정책은 무엇입니까? 이 질문이 진행되는 한, 나는 그것이 열려 있어야한다고 생각합니다. 아직 너무 위험한

— Adam Davis

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전체 프로젝트가 저전압이고 배터리로 작동하지 않는 한 권장되지 않습니다. 변압기가 분리 되더라도 작동하는 주 전원은 위험 할 수 있습니다. 장비 또는 구성 요소 고장으로 인한 과도한 누설 전류 및 잠재적 인 안전 위험으로부터 보호하기 위해 주전원 작동 식 환자 장착 장비에 대한 특정 안전 요구 사항이 있습니다.

이러한 규정은 전문 의료 기기에 적용되지만 그 이유가 있습니다. 단지 취미 프로젝트 일지라도 무시해도 안전하다고 가정해서는 안됩니다.

— 존 D
소스

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작은 추가 사항 : 프로젝트가 배터리 전원을 사용하더라도 여전히 갈바니 절연없이 uart-usb 변환기를 통해 보드를 연결하는 것은 위험 할 수 있습니다.

— Ashton H.

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^^ 이것. 데스크탑에서는 USB 접지가 접지되어 있으며 랩탑에서는 다음과 같은 사실을 잘 알고 있습니다. 전반적으로 USB 연결은 이러한 유형의 응용 프로그램에서 주 전원으로 처리해야합니다. electronics.stackexchange.com/questions/120596/…

— Matt Young

실제 권장 사항 : 모든 전류 흐름을 차단할 수있는 위치에서 높은쪽에 작은 퓨즈 (예 : 50mA 정도 (이 정도의 전류가 ECG에 흐르지 않아야 함 !!)를 사용하십시오)를 사용하십시오. 저항을 추가하여 고려할 필요가있을 수도 있습니다.

— 휴 놀란

@AshtonH .: "아마도"가 아니라 가장 확실합니다. USB는 분리되어 있지 않으며 여러 번의 동시 장애가 발생하더라도 테스트 대상을 방해 할 수 있습니다.

— whatsisname

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ECG 테스트를 수행 할 때 전극은 건성 피부보다 훨씬 전도성이 있으므로 작은 전압으로 인한 세동 또는 기타 부정맥이 발생할 가능성이 있으며 매우 신중해야합니다. 이식 된 맥박 조정기의 대부분의 맥박 조정기 펄스는 2mV ~ 250mV입니다. 그것은 많은 전압이 아니며, 실수로 장치가 그것을 심장으로 몰아 넣는다면 많은 문제가 발생할 수 있습니다.

짧은 대답 : IEC 60601-2-25를 읽으십시오.

중형 답변 : 요즘이를 위해서는 물리적 격리 경계를 가로 질러 모든 디지털 신호를 광 절연해야하고 전원을 절연해야합니다 (예 : 변압기). 어떤 종류의 보호가 필요한지에 대해 매우 상세하고 엄격한 요구 사항이 있습니다. 여기에는 많은 kiloVolt로 압축되는 것을 견딜 수 있고 경계를 넘지 않아야합니다.

모든 증폭 및 데이터 처리는 기본적으로 UART를 넘어서는 격리 경계의 상류에서 이루어져야합니다. 요컨대, 기본적으로 사용자 정의 PCB를 올바르게 작성해야합니다.

TI ADS1298과 같은 것을 아날로그 프론트 엔드로 사용하십시오. SPI를 통해 통신 할 수 있습니다.

— whatsisname
소스

"모든 증폭 및 데이터 처리는 격리 경계의 상류에서 이루어져야합니다."사실은 아니지만 전기적으로 안전한 방식으로 수행하면됩니다. 라즈베리 파이와 같은 장치 (안전 전원 공급 장치 포함)를 사용하여 데이터 처리를 수행하고 9V에서 안전하게 표시 할 수 있으며 어디에도 격리되지 않습니다. 그건 아마 가능한 프로브에 가깝게 분리하는 단지 저렴.

— Sam

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"짧은 대답 : IEC 60601-2-25를 읽으십시오." 긴 대답이 아닙니까? IEC 60601-2-25의 길이는 60 페이지를 넘습니다.

— Ajedi32

@ Ajedi32 : 내가 쓰는 짧은 :)

— whatsisname

@Sam : 격리 경계의 요구 사항에는 최소 물리적 간격과 다양한 기타 요구 사항이 포함됩니다. 벽 사마귀가 요구 사항을 충족시키지 못합니다.

— whatsisname

@Sam 저는 " 모든 증폭 및 데이터 처리가 격리 경계의 상류에서 발생해야합니다. "에 대해 모두 동의하지 않습니다 . 증폭되지 않은 EKG 신호가 격리 경계. 그러나 갈바니 절연을 배치 할 위치에는 둘 이상의 옵션이 있습니다. 배터리로 전원이 공급되는 장치의 기계적 설계를 수행하여 USB (로그 된 데이터의 충전 및 판독 용)를 전극 케이블과 동시에 연결할 수 없습니다.

— Nick Alexeev

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온보드 A / D로 ECG 신호를 읽을 수 없으며, 증폭되지 않거나 공통 모드 게인 제거가 충분하지 않습니다. 계측 증폭기를 사용해야합니다. 적절한 디자인 (옵토 커플러)을 사용하면 배터리로 작동하는 계측 증폭기를 아두 이노에 연결하는 것이 매우 안전해야합니다. (계측 증폭기에 전원을 공급할 수 있지만 바보가 될 위험이 있습니다)

— 샘
소스

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보너스 위험을 위해 eBay의 1 달러짜리 가짜 Apple 벽면 플러그 어댑터 중 하나를 사용하십시오.

— Spehro Pefhany

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Arduino를 랩톱에 연결하고 배터리 만 사용하면 안전합니다.

얼마 전 다른 부분을 사용하여 비슷한 프로젝트를 만들었습니다. 배터리로 전체 장치에 전원을 공급하고 Bluetooth를 사용하여 데이터를 컴퓨터로 전송하기로 결정했습니다.

— 필로
소스

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아니요, 랩탑 배터리를 사용해도 안전하지 않습니다. 이식 된 맥박 조정기 펄스는 250mV에서 2mV까지 낮을 수 있습니다. 그것이 심장 박동을 알리기에 충분하다면 랩톱에서 5 볼트 이상이 확실히 가능합니다.

— whatsisname

@whatsisname 전세계 모든 EKG의 프론트 앰프 엔드는 + 5V (전원이어야 함)로 전원이 공급됩니다. 환자와 전기적으로 격리되어 있지 않습니다 (있을 수 없음).

— Nick Alexeev

@NickAlexeev : 예. 그러나 모든 노트북 전원 공급 장치보다 안전에 대한 훨씬 엄격한 엔지니어링 요구 사항이 있습니다.

— whatsisname

@whatsisname "안전을위한보다 엄격한 요구 사항 [ECG 프론트 엔드의 프론트 앰프에 대한]"에 대한 참조 및 세부 정보가 필요하십니까? 우리는 여전히 DC 공급 레일 전압에 대해 이야기하고 있습니다.

— Nick Alexeev

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가장 쉽고 안전한 설계는 배터리 구동 증폭기 를 사용하여 전극 신호를 증폭하고 증폭기를 배터리 구동 Arduino에 연결 하여 정보 를 캡처, 처리 및 저장 하는 것입니다. 환자에서 전극을 분리
한 후 원하는 방식으로 Arduino를 PC에 연결하고 데이터를 PC로 전송하십시오. 물론, 당신은 사용하지 않는 이 장치 는 "페이스 메이커"가 (착용) 사람에 !

— 길
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