kontaktlose herz- und lungenfrequenzmessung mit hilfe...
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© HELZEL Messtechnik GmbH
Kontaktlose Herz- undLungenfrequenzmessung
mit Hilfe textiler Antennensysteme
Thomas Helzel, HELZEL Messtechnik GmbH
Jahressymposium 2011 des Netzwerkes SmartTex Thüringen30. November 2011, Weimar
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Inhalt:- Vorstellung Helzel Messtechnik- Prinzip der Bewegungsmessung- Beispiele von ersten Tests- Technische Herausforderungen- Zusammenfassung
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HELZEL Messtechnik GmbH
Customer specific solutions for Measurement TechnologySignal Sources and Signal Processing
Expertise in High Frequency Technology
Established in 1993as Consulting Company
GmbH since 1995founded by
Thomas Helzel andMatthias Kniephoff
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HELZEL Messtechnik GmbH
Specialised on Oceanographic Applications since 1999Leader in Reliable high-quality ocean current, wave and wind mapping
WERA RemoteOcean Sensing
ApplicationSoftware
IndustrialElectronics
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Design and Production according to ISO 9001 standards for Customers like:
Customers
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Medizin- & umwelttechnische Anwendungen
• Test System für Bodenimpedanz• HF - Komponenten für NMR Spektroskopie• System für Body Impedance Tomography• HF - Radar für Strömungs- und Wellenmessungen
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Inhalt:- Vorstellung Helzel Messtechnik- Prinzip der Bewegungsmessung- Beispiele von ersten Tests- Technische Herausforderungen- Zusammenfassung
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Bio-Impedanz zur Messung von Herzfrequenz undAtmung an Patienten bei der NMR Tomographie
(T. Helzel, 1986 Philips Patent)
Messung von Puls und Atemfrequenz
Das Bewegungssignaldes Herzens wird zumTeil durch Signale derAtmung überlagert.
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Das Bewegungssignal des Herzens kann auch durchandere Bewegungssignale überlagert werden.
Messung von Puls und Atemfrequenz
In solchen Fällen kanndie Pulsfrequenz nurdurch aufwendigeFiltertechniken erkanntund als Mittelwertangegeben werden.
Noise(Bewegung)
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Eine resonante Hochfrequenz-Spule strahlt einschwaches (1 mW) HF Signal ab.Dieses Signal wird vom Körper beeinflusst unddaher durch Bewegungen moduliert.Besondere Eigenschaften dieses Verfahrens:- Der Sensor ist unabhängig von den elektrischen Eigenschaften des Probanden, das heißt kein Einfluss durch Statik.- Nichtleitende Schichten (Bekleidung) haben kaum Einfluss auf die Messung.
Messprinzip
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Eine resonante HF-Spule wird in der Lehen einesStuhls integriert.
Die Resonanzgüte wird mitHilfe einer Mess-Brückeerfasst, demoduliert unddigitalisiert.Die Auswertung erfolgtauf einem Rechner (PC).
Messprinzip
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MessprinzipMessprinzip
Puls
Atmung
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Sensor-SignaleProband Huschke, 1 Wdg, 25,8 MHz, ADC Sample Rate 10 Hz
-0,15
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0 10 20 30 40 50 60 70
Zeit in Sekunden
Se
ns
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Sig
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Sensor-SignaleMüller mit Jacke und Mantel, ADC Sample Rate 25 Hz
-0,15
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0 5 10 15 20 25 30
Zeit in Sekunden
Me
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Sensor-SignaleMüller mit Jacke und Mantel, ADC Sample Rate 25 Hz
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-0,06
-0,04
-0,02
0
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0,08
90 95 100 105 110
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Inhalt:- Vorstellung Helzel Messtechnik- Prinzip der Bewegungsmessung- Beispiele von ersten Tests- Technische Herausforderungen- Zusammenfassung
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– Der HF-Sensor muss automatisch an diewechselnden Messbedingungen angepasstwerden.
– Externe Störungen müssen erkannt undunterdrückt werden.
– Die relevanten Signale müssen herausgefiltertwerden.
Technische Herausforderungen
Daraus folgt, dass ein intelligentes,adaptives System zur Steuerung und
Signalanalyse eingesetzt werden muss.
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Inhalt:- Vorstellung Helzel Messtechnik- Prinzip der Bewegungsmessung- Beispiele von ersten Tests- Technische Herausforderungen- Zusammenfassung
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– Der HF-Sensor bietet eine attraktiveMöglichkeit zur Erfassung von Körpersignalen.
– Der induktive Sensor ist unabhängig vonelektrostatischen Parametern, die leicht durchdie Umgebung beeinflusst werden.
– Der induktive Sensor ist leicht in textileWerkstoffe zu integrieren.
– Eine adaptive Steuerung und intelligenteSignalanalyse ist erforderlich.
Zusammenfassung
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !