การพัฒนาระบบสำหรับเลือกตำแหน่งและตรวจสอบคุณภาพของอิเล็กโทรดสำหรับวัดสัญญาณคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ

Abstract

บทความนี้นำเสนอระบบการเลือกตำแหน่งและตรวจสอบคุณภาพของอิเล็กโทรดสำหรับวัดสัญญาณคลื่นไฟฟ้า กล้ามเนื้อ โดยใช้การวิเคราะห์ค่าอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเล็กโทรดและผิวหนัง (electrode-skin impedance) ในการบ่งบอกถึงคุณภาพของอิเล็กโทรดในการวัดสัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อระบบการวัดอิมพีแดนซ์ใช้AD5933 ในการวัดค่า อิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเล็กโทรดและผิวหนัง ซึ่งสามารถวัดอิมพีแดนซ์ได้ในช่วง 1 k - 10 M ในย่านความถี่ตั้งแต่ 5 kHz-100 kHz โดยได้ออกแบบการสอบเทียบอัตโนมัติ(Auto calibration) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการวัด อิมพีแดนซ์ให้มีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น AD5933 ทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์Arduino Mega 2560 ควบคุมและแสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์จากการทดลองพบว่าที่ความถี่5 kHz ในการวดัอิมพีแดนซ์ช่วง 1 kΩ – 1 MΩ ระบบสามารถ วัดอิมพีแดนซ์ไดอ้ย่างถูกต้องมีความผิดพลาดน้อยกว่า 2% แต่ในการวัดอิมพีแดนซ์ช่วง 1 MΩ – 10 MΩ มีความผิดพลาด ที่สูงและจากการวัดค่าอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเล็กโทรดและผิวหนังเปรียบเทียบกับคุณภาพของสัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อโดย ใช้อัตราส่วนของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (signal to noise ratio, SNR) ในการวิเคราะห์พบว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเลก็โทรดและผิวหนังที่ต่ำจะให้คุณภาพของสัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อที่ดีกว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเล็กโทรดและผิวหนังที่สูงการตรวจสอบคุณภาพและเลือกตำแหน่งการติดของอิเล็กโทรดสำหรับวัดสัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อสามารถใช้ค่าอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากอิเล็กโทรดและผิวหนังในการวิเคราะห์ได้และได้นำไปประยุกต์ใช้กับอิเล็กโทรดแบบตาราง (electrode grid) ขนาด 3  3 เพื่อเป็นการเลือกคู่อิเลก็โทรดที่เหมาะสมในการวัดสัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อให้มีคุณภาพ