domingo, enero 17, 2010

Un día en el Zoológico















domingo, enero 03, 2010

Electroestimulador muscular microcontrolado

Hace unos tres años había comprado un electroestimulador muscular (pagado bastante carito) y resultó un desastre!, luego de 3 meses la picana esta dejó de andar y lo había dejado tirado por ahi.

En diciembre del año pasado reviso que podía ser y me encuentro con un circuito muy peligroso, donde todo está mal hecho, no tiene la más minima medida de seguridad, no tiene diseño, nada de nada.

Entonces, ahi entra este proyecto, que puede parecer fácil pero no lo es, para nada.

Se deben implementar medidas de seguridad ya que se está aplicando hasta 100v a las personas, y se debe tener cuidado de no superar los 100mA (algo que el anterior SI hacía al apagarlo con los electrodos conectados y con el pote abierto, mamá que dolor!!! )

Como decía más alto que 100mA puede provocar fibrilación cardiaca.

Estos serían los requisitos para un diseño respetable de un electroestimulador.

Requerimientos
1. Medidas de seguridad
1.1. Doble o triple aislación eléctrica, por medio de transformador o fuente switching, luego por transformador de línea o trafo común
1.2. Filtro de red eléctrica

1.3. Fusibles!
1.4. Estimulación intencional o a demanda, es decir, la persona posee en sus manos la llave que activa o desactiva la estimulación cuando sucede algo que no le agrada.
1.5. Al encender o apagar el equipo debería iniciar sin voltaje a la/s salida/s.
1.6. Al iniciar la estimulación se debe verificar que los potenciómetros de regulación de corriente están cerrados.

2. Características técnicas
2.1. Alimentación: 220vac 50hz.
2.2. Impulsos: desde 0v a 100v máximo, de por lo menos 200us, de forma cuadrada o triangular, monofásica (continua pulsante) o bifásica (alterna).
2.3. Posibilidad de modificar el ancho, pausa y frecuencia.
2.4. Manejar trenes de pulsos.
2.5. Configurable por pc.
2.6. Regulable por tensión y corriente.
2.7. Lo más barato (pero SEGURO) posible

Posibles diseños
1. LM555 con un transformador de línea: No posee manera de generar monofásicas, ni trenes de pulsos, control de pausas por configuración, ni medidas de seguridad, un transformador de línea de las características necesarias sale aprox. 15 dólares contra 3 dólares de uno común, entre otras cosas.

2. Multiplicador de voltaje: Problema ya explicado en post anteriores, no hay aislación, la descarga de los condensadores no están agradable como algunos piensan...

3. Step-up Converter: Funcionaría algo así como los inversores de 12vdc a 110vac, el problema de vuelta es la falta de aislación eléctrica y el riesgo que algún error cause un voltaje muy alto, de hecho realicé pruebas y doy fe de ello.

4. Similar al 1, pero con un transformador normal, convirtiendo la tensión en continua y drenar la corriente en forma microcontrolada. Problema, como generar alterna a partir de continua --> inversor de polaridad con puente H

Creo que la mejor/barata es la 4, hasta nuevo aviso, tengo un trafo de 12v 300mA,

Significa que si P = 12V*0.3A = 3.6W

Regulo el drenado de la corriente por la salida de 12v para obtener 100VAC del otro lado (entrada de 220v).

Del otro lado P se mantiene en 3.6W, luego la corriente máxima que puede entregar el trafo es de:

P = V*I -> I = P/V = 3.6W/100V = 0.036A, es decir la corriente máxima a aplicar a una persona puede ser solo de 36mA máximo,
lo que nos da un margen de seguridad aceptable, ya que más de 40mA hay quienes no lo soportan.

Ondas
Cuadrada


Bifásica


Sinusoidal



Esquemático


Video con el prototipo




Versión pre-release funcionando


Fotos del aparato terminado


Placa del frente con el glcd incrustado


Felifix por dentro



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