Полное руководство по датчикам ЭМГ

Мышцы выделяют крошечные электрические сигналы, когда они работают.Чтобы понять и отслеживать эти сигналы, используются датчики EMG.Они великолепны во многих областях, таких как спортивные тренировки, медицинские проверки, видеоигры и строительство роботизированных оружия.В этой статье мы рассмотрим, что такое датчики EMG и как они работают.Мы также обсудим их типы и где они используются.

Каталог

Рисунок 1: датчик EMG

Что такое датчик EMG?

Электромиографический датчик (датчик EMG) обнаруживает и измеряет электрическую активность, вырабатываемую мышечной сокращением.Этот инструмент помогает нам понять функцию мышц и широко используется во многих областях.

Как работает датчик EMG?

Чтобы понять, как работает датчик EMG (электромиография), давайте пройдемся по основным шагам, которым он следует, чтобы обнаружить и измерить мышечную активность.Когда ваш мозг говорит мышцам двигаться, он посылает крошечный электрический сигнал.Этот сигнал проходит через нервы и достигает мышц, заставляя его сжиматься.Датчики EMG поднимают эти электрические сигналы, используя электроды, которые либо помещаются на кожу, либо вставляются в мышцу.Поскольку сигналы очень слабые, датчик сначала повышает - или усиливает - этот, чтобы их можно было проанализировать должным образом.

После усиления сигналы очищаются путем фильтрации фонового шума и всего, что не имеет значения.Осталось четкий сигнал, который представляет фактическую мышечную активность.Этот обработанный сигнал затем отображается в виде цифрового считывания, которое можно использовать для таких вещей, как отслеживание мышечных показателей, диагностика состояний здоровья или даже контроль роботизированных систем.

Компоненты датчиков EMG

Датчики EMG состоят из различных компонентов для точного обнаружения и анализа мышечных сигналов.Каждая часть имеет свои собственные преимущества в фильтрации шума, захват электрических сигналов и получения полезного выхода.

Компонент	Описание
Электроды	Обнаружить электрическую активность от мышц; может быть тип поверхности или иглы
Предусилитель	Повышает слабые сигналы сразу после обнаружение для более четкой обработки
Основной усилитель	Далее усиливает сигнал, пока Сохранение точности
Схема фильтра	Удаляет шум и нежелательные частоты изолировать мышечный сигнал
Аналого-цифровой конвертер (ADC)	Превращает аналоговые мышечные сигналы в Цифровые данные для обработки
Микроконтроллер / процессор	Анализирует цифровые сигналы и выдержки Значимые данные, такие как уровень активности
Выходной интерфейс	Отправляет обработанные данные на дисплей или внешнее устройство

Типы датчиков ЭМГ

Рисунок 2: Поверхностная ЭМГ

Существуют различные типы датчиков EMG, адаптированные к их приложениям и методам сбора мышечных сигналов.Каждый тип имеет свои преимущества для различного использования.Наиболее распространенные типы датчиков EMG следующие:

• Поверхностная EMG (SEMG)

Они прикрепляют электроды к коже, чтобы обнаружить активность из крупных поверхностных мышц.Они просты в использовании и неинвазивны, что делает их очень популярными.

• Внутримышечная ЭМГ

Внутримышечная EMG использует тонкие иглы, вставленные непосредственно в мышцу, и в основном используется в исследованиях и медицинских условиях.

• беспроводные датчики EMG

Беспроводные датчики EMG представляют собой мобильные устройства, которые беспроводно передают мышечные данные.Они идеально подходят для реабилитации, носимых технологий или спортивных тренировок, где важно свободное движение.

• Одноразовые датчики EMG

Эти одноразовые, предварительно проведенные электроды являются гигиеничными и удобными, идеально подходящими для краткосрочного тестирования в клиниках и больницах.

• Датчики EMG сухого электрода

Этот датчик без геля опирается на многоразовый металлический контакт, который быстро прикрепляется, что делает его идеальным для повседневного использования и лабораторных экспериментов.

Факторы, которые следует учитывать при выборе датчиков EMG

Выбор правильных датчиков EMG для вашего приложения, среды и потребностей точности не всегда легко.При принятии решения важно изучить ключевые факторы, которые обеспечивают простоту использования и надежную производительность, такие как:

Тип приложения

Решите, будет ли датчик использоваться для медицинских исследований, диагностики, робототехники, реабилитации или спортивного мониторинга.

Точность сигнала

Отличная фильтрация шума и датчики высокой чувствительности являются хорошим выбором, особенно если требуется клиническое использование или подробный анализ.

Тип электрода

В зависимости от необходимой точности и глубины, вам необходимо выбрать либо игольные электроды (инвазивные) или поверхностные электроды (неинвазивные).

Wired против беспроводной

Проводные датчики обеспечивают более стабильное качество сигнала, в то время как опции беспроводной связи предлагают большую мобильность, что делает его подходящим для приложений на основе движения.

Комфорт и посадка

Особенно важно для долгосрочного использования или носимых устройств-датчики EMG должны быть удобными для кожи, легким и простым в прикреплении.

Вывод данных и совместимость

Вы должны убедиться, что ваше предпочтительное программное обеспечение или система может читать данные датчика, такие как API Access, Bluetooth, USB и многое другое.

Срок службы батареи (для беспроводных единиц)

Важно иметь длинную батарею для активного отдыха или расширенного использования.

Бюджет и повторный использование

Некоторые датчики EMG многоразовые, в то время как другие одноразовые.Выберите датчик, основываясь на том, как долго и как часто будет использоваться датчик.

Заключение

С датчиками EMG легче применить и захватывать мышечные сигналы.Они помогают спортсменам тренироваться, помогают врачам определять мышечные проблемы и позволяют пользователям контролировать машины или роботов.Выбор лучших датчиков зависит от того, как вы их будете использовать и что вам нужно.По мере развития технологий датчики EMG становятся более удобными, меньше и более способными.Во всех областях эти датчики помогают нам лучше понять мышцы и улучшить нашу жизнь.