Electronic Stethoscope/ru

▼Эта страница являлась частью курса MTU MSE4777 OA и MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777: 3D-печать с открытым исходным кодом.Пожалуйста, оставляйте комментарии на странице обсуждения . Курс проводится в осеннем семестре. Редактирование не является открытым .

Стетоскопы — это важнейший инструмент, используемый врачами ежедневно для усиления звуков, определяющих функции организма. В первую очередь, цель прослушивания — сердцебиение и дыхание. Обычно стетоскопы работают за счет использования большой диафрагмы и тонкой трубки для передачи звука в уши. В прошлом предпринимались попытки создания стетоскопов с помощью 3D-печати, но они оказались неэффективными. Это было связано с необходимостью значительного уменьшения площади от диафрагмы до трубки для достижения высокого усиления звука. В данном стетоскопе эта проблема решена за счет использования электретного микрофона и аудиоусилителя для питания пары наушников. Это обеспечивает высокое усиление, гибкость прослушивания, поскольку звук могут слушать два или более человека, и потенциально даже запись и передачу звука врачам на расстоянии.

материалов

1. Состав от YouMagine : Всего: 67 грамм по цене 22 доллара за кг = 1,47 доллара.
   1. Подобрать
   2. Батарейный отсек
   3. Крышка батарейного отсека
   4. Джек Кейс
   5. Корпус питания
2. Микрофон : 5,95 долларов США за штуку.
3. Усилитель : 7,95 долларов США за 1 шт.
4. Выключатель питания : 0,50 долл. США за 1 шт.
5. Потенциометр : 0,95 доллара США за штуку
6. Зажимы для батареи : 0,50 $ за 4 штуки
7. Аудиоразъем : 1,50 долл. США x1
8. 8 см нити
9. Тонкий провод (18–24 AWG): 30 см ~1 доллар
10. Наушники/вкладыши: ~1 доллар
11. Батарейки типа АА: ~0,50$ за 2 штуки (Примечание: подойдут как перезаряжаемые батарейки АА, так и одноразовые).

Общая стоимость: 23,32 доллара.

Необходимые инструменты

1. Большинство 3D-принтеров Delta RepRap или аналогичных моделей RepRap
2. Кусачки для проволоки
3. Инструмент для зачистки проводов
4. Паяльник и припой
5. Дополнительно: нож X-Acto, канцелярский нож, нож с прямым лезвием для очистки деталей.

электронного стетоскопа

Для этого проекта потребуется пайка. На сайте Reprap есть руководство по сборке электроники, а на Hackaday.com — обучающее видео по пайке.

Руководство по сборке электроники RepRap. Статья Hackaday о пайке.

Технические характеристики и инструкция по сборке

1. Все детали печатались с высотой слоя 0,25 мм, скоростью 80 мм в секунду и заполнением от 5 до 10 процентов. Поддержка при печати не требовалась. Детали следует ориентировать на наибольшую плоскую поверхность печатной платформы. Например, крышку батареи следует печатать фланцами вверх. Печать каждой детали займет около 1 часа при скорости 60 мм в секунду.
2. После того, как все детали будут напечатаны, необходимо удалить всю резьбу. Обратите особое внимание на пазы, где собираются детали корпуса. Если в них есть нитки или другой мусор, корпус может не собраться.
3. Следуя схеме подключения, соедините все провода, кроме разъемов батареи и выключателя питания. Провода между микрофоном и аудиоразъемом должны быть максимально короткими, чтобы уменьшить уровень шума в системе. Провод потенциометра должен быть немного длиннее, чтобы обеспечить сборку корпуса. Скрутите провода потенциометра, чтобы уменьшить шум в аудиосигнале.
4. Вставьте зажимы батареи в отверстия в батарейном отсеке и загните язычки как можно дальше вниз с другой стороны.
5. Припаяйте провод между положительным полюсом одной батареи и отрицательным полюсом другой. Используйте маркировку на нижней части корпуса батареи, чтобы проверить полярность.
6. Подключите провод от неподключенной отрицательной клеммы к заземлению усилителя и микрофона. Этот провод должен быть немного длиннее, чем необходимо для сборки корпуса.
7. Припаяйте провод к последней положительной клемме батарейного отсека, а отдельный провод — к линии питания усилителя и микрофона. Пропустите эти провода через отверстие для выключателя питания.
8. Отложите паяльник на мгновение.
9. Вставьте батарейный отсек в верхний паз корпуса со стороны разъема. Это паз со стороны динамика. Вставьте микрофон в отверстие звукоснимателя, а разъем для наушников — в паз звукоснимателя. Вставьте всю конструкцию в корпус со стороны разъема. Разъем для наушников может сначала не войти. Аккуратно соскребите паз звукоснимателя, пока разъем не войдет плотно.
10. Возьмите корпус со стороны питания и выровняйте его с контактами звукоснимателя и батареи. Снимите гайку и шайбу с потенциометра. Проденьте потенциометр через отверстие и установите шайбу и гайку на место.
11. Вставьте две батарейки типа АА в батарейный отсек, убедившись в правильности полярности по меткам. Зачистите провода на силовых разъемах и замкните их для проверки. Если все работает, рядом со звукоснимателем должен загореться красный индикатор. Если нет, проверьте соединения. Подключите наушники и медленно увеличивайте громкость. Усиление очень резкое, поэтому увеличивайте его медленно и начинайте с низкого уровня. Если вы слышите звук, значит, все работает. Разделите силовые провода и выньте батарейку.
12. Припаяйте провода к клеммам выключателя питания, убедившись, что провода проходят через отверстие для кнопки питания.
13. Соберите корпус, убедившись, что микрофон находится под кронштейном, и усилитель будет удерживаться на месте с помощью кронштейна. Для регулировки положения через зазоры в корпусе можно использовать небольшую палочку или отвертку.
14. После того, как корпус будет полностью собран, переведите выключатель питания в нужное положение.
15. Вставьте батарею обратно и проверьте, работает ли она. Проверьте, не бьется ли у кого-нибудь сердце. Следующий шаг — герметизация корпуса, что ограничит доступ.
16. Возьмите 4 отрезка филамента длиной примерно 3 см и вставьте их в отверстия по краям корпуса. Протолкните их достаточно глубоко, чтобы внутри корпуса оставалось не менее 1 см филамента. Отрежьте излишки филамента снаружи так, чтобы снаружи корпуса оставалось примерно 1 мм.
17. Нагрейте принтер и поднимите печатающую головку до упора.
18. Протолкните нить в нижнюю часть нагревательного элемента и расплавьте пластик, приклеив его к стенке. Повторите для каждого отверстия.
19. Проверьте еще раз.
20. Наденьте крышку батарейного отсека поверх основного батарейного отсека.

Как использовать:

1. Установите потенциометр на ноль.
2. Включите выключатель питания.
3. Прижмите звукосниматель к поверхности, чтобы прослушать.
4. Увеличивайте усиление до тех пор, пока не услышите звук.

Обратите внимание, что в этой версии стетоскопа отсутствует защита от обратной связи и громких шумов. Будьте осторожны с усилением.

Распространенные проблемы и решения

• Разъем для наушников не подходит по размеру: вырежьте нижнюю часть и стенки паза со стороны звукоснимателя. Допуски при печати могут затруднить установку. Он должен плотно прилегать, чтобы разъем оставался на месте.
• Отверстия для нитей не совпадают: убедитесь, что корпус полностью собран. В корпусе не должно быть зазоров. Попробуйте зачистить края звукоснимателя и батарейного отсека ножом и убедитесь, что пазы в корпусе чистые.
• Нить не проходит через отверстия в корпусе: если у вас есть дрель, можно просверлить отверстие для нити. Если дрели нет, можно использовать нож X-Acto для расширения отверстия или проталкивать нить через каждое отверстие по отдельности.

Экономия средств

Наиболее близким аналогом этого стетоскопа является цифровой стетоскоп Littman:

Стоимость спецификации материалов: 23,32 доллара США.

Аналогичное устройство: цифровой стетоскоп Littman, 429 долларов.

Экономия: 405,68 долларов США

Процент экономии: 94,56%

Будущие улучшения

Существует множество способов усовершенствовать этот стетоскоп:

1. Уменьшите коэффициент усиления усилителя, чтобы снизить уровень шума на выходе.
2. Защитите корпус от шума.
3. Для снижения уровня шума заполните корпус поролоном.
4. Для защиты выходного сигнала используйте фильтр нижних частот примерно на 20 кГц, чтобы уменьшить раздражающие слух щелчки и треск.

ссылки

Изображения на схеме подключения: ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}