Messung und Analyse myoelektrischer Signale - Communications ...

7. Zusammenfassung und Ausblick
Analysemethoden myoelektrischer Signale bezüglich ihrer Amplitudenparameter und ihres
Frequenzgehaltes bzw. ihrer spektralen Leistungsdichte schließt den theoretischen
Grundlagenteil dieser Arbeit ab.
Die recherchierten und beschriebenen Grundlagen wurden schließlich für die Entwicklung
und Realisation eines Mess- und Erfassungssytems genutzt. Das System besteht aus
einer in eine Sensoreinheit integrierte Elektrode mit differenziellem Vorverstärker, einer
weiteren einstellbaren Verstärker- und Filterstufe sowie einem Analog/Digital-Konverter.
Sensoreinheit, Verstärker- und Filterstufe wurden mit der Leiterplattenlayoutsoftware
EAGLE entwickelt und in entsprechende Leiterplatten umgesetzt.
Die realisierten Verstärker- und Filterschaltungen wurden bezüglich ihres Linearitätsund
Frequenzgangverhaltens messtechnisch untersucht. Dazu wurden weitere Schaltungen
zur Abschwächung und Symmetrierung vorhandener Signalquellen entwickelt. Lab-
VIEW Software zur Ansteuerung der Messtechnik wurde entwickelt und implementiert.
Das Linearitäts- und Frequenzgangverhalten der entwickelten Schaltungen erwies sich
als geeignet.
Als Analog/Digital-Konverter kommt ein kommerziell gefertigter USB-Analog/Digital-
Konverter des Herstellers Meilhaus Electronics zum Einsatz. Software zur Ansteuerung
des Konverters, Erfassung und Speicherung der Messwert wurde ebenfalls in der Lab-
VIEW Software implementiert.
Das System wurde für umfangreiche Messungen myoelektrischer Signale der hier vorgenommenen
Untersuchungen genutzt. Es wurden sowohl dynamische als auch statische
Muskelkontraktionen des Bizepsmuskels gemessen. Die Auswertung und Darstellung der
Messdaten wurde in MATLAB Software implementiert. Exemplarisch wurden Analysen
bezüglich der Amplitudenparameter und der spektralen Leistungsdichte der Signale
präsentiert. Eine LabVIEW-Softwareimplementierung, welche Muskelspannung anhand
analysierter Amplitudenparamter des Signals unterscheidet, veranschaulicht die Möglichkeit,
das entwickelte System für Steuer- und Regelaufgaben zu verwenden.
In zukünftigen Arbeiten ist die Erweiterung des Systems um mehrere Messkanäle denkbar.
Der verwendete Analog/Digital-Konverter ermöglicht eine Digitalisierung bis zu
acht Eingangskanälen und auch der Eingangskanalbereich ist durch Kaskadierung baugleicher
Konverter erweiterbar. Entsprechende mehrkanalige Sensoreinheiten und Verstärker-
und Filterstufen besitzen viel versprechendes Entwicklungspotenzial . Grundlagen
dafür bieten die im Anhang enthaltenen mehrkanaligen Schaltpläne solcher Schaltungen.
Eine Zerlegung der myoelektrischen Signale in ihre zu Grunde liegenden elektrischen
Reizweiterleitungen ist durch mehrkanalige Messungen und Implementierung der in die-
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