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Título
ESTUDO E PROJETO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS PARA MEDIÇÃO DE BIOIMPEDÂNCIA

Aluno: Cleberton Pereira de Sousa - PROBEM/UFPR - Curso de Engenharia Elétrica (Eletron.,Eletrotec.,Telecom.) (MT) - Orientador: Bernardo Rego Barros de Almeida Leite - Departamento de Engenharia Elétrica - Área de conhecimento: 30400007 - Palavras-chave: bioimpedância; fonte de corrente howland; amplificadores de instrumentação - Colaborador: Allan Conselvan de Oliveira.

A concepção de dispositivos que auxiliem na medição de bioimpedância é de grande importância para a medição de tecido adiposo e células patológicas, entre outras aplicações. O sistema estudado colhe os dados na forma de sinais elétricos e transforma-os em dados digitais para seu tratamento e fácil visualização pelo usuário. Neste trabalho, estudaram-se alguns estágios da concepção de um medidor de bioimpedância tais como uma fonte de corrente e amplificadores de instrumentação. Foi projetada uma fonte de corrente Howland para uma corrente de saída de 1mA de pico, incluindo os casamentos de impedância de entrada e saída e seus devidos testes. Também foi projetado um amplificador de instrumentação que será ligado à fonte Howland através de eletrodos, a fim de obter um parâmetro fixo de corrente e tensão que será então enviado para o detector de ganho e fase (GPD) para a separação da amplitude e fase do sinal que será, em um próximo estágio, digitalmente processado. Os testes realizados em LABVIEW e QUCS permitiram a observação dos valores de carga que permitiam o melhor compromisso entre a variação da corrente de saída (idealmente 1mA de pico) e os valores máximos e mínimos de amplitude de tensão sobre a carga. Experimentalmente observou-se uma variação de 0,65 µA da corrente devido a não idealidades dos componentes e à existência de ruído adicionado tanto pelos componentes resistivos quanto pela fonte - fator minimizado com a adição de capacitores não polarizados ao circuito. As informações obtidas nos permitem concluir que a fonte Howland, como um dos primeiros estágios de um medidor de bioimpedância é aplicável e que foi possível diminuir a tensão e a corrente com um baixo erro. Na bancada experimental, a frequência do sinal foi mantida em 125 kHz devido a limitações dos aparelhos e impossibilidade de realização de um teste mais detalhado da relação de frequência com o funcionamento do circuito. O circuito com uma varredura de frequência foi simulado e mostra que os resultados continuam sendo igualmente válidos para frequências entre 1 kHz e 1 MHz.