LOW COST WIRELESS ECG PATCH USING ESP32

Elektrokardiograf (ECG) yang bersifat wearable dan nirkabel telah banyak digunakan untuk monitoring jangka panjang karena alasan praktis. Selain Signal to Noise Ratio (SNR) yang tinggi, salah satu manfaat ECG dalam bentuk patch adalah fleksibilitasnya bagi pengguna dalam menempatkan elektroda. Sebagian besar ECG patch nirkabel komersial yang ada di pasaran hanya dapat menampilkan Heart Rate Variability (HRV) saja, tanpa kemampuan untuk menyediakan atau merekam gelombang EKG. Beberapa produk komersial menggunakan dua elektroda saja: Right Arm (RA) dan Left Arm (LA), tanpa elektroda tambahan yang disebut Right Arm Drive (RLD). Selain itu, menyediakan lebih dari satu opsi teknologi nirkabel untuk ECG patch merupakan keuntungan tambahan. Pada penelitian ini, kami membuat ECG patch nirkabel berbiaya rendah yang memiliki kemampuan untuk menyediakan bentuk gelombang EKG (Lead I) dan menghitung HRV secara otomatis. Selain RA dan LA, alat ini menggunakan elektroda RLD untuk meningkatkan Common Mode Rejection Ratio (CMRR). Untuk pemrosesan data, kami menggunakan ESP32, mikrokontroler 32-bit berdaya rendah yang dilengkapi dengan Bluetooth Classic (BT), Bluetooth Low Energy (BLE), dan Wifi dalam modul yang ringkas. Hasil tes menunjukkan bahwa ECG patch yang dibuat menghasilkan perhitungan HRV yang lebih akurat serta waktu transisi 2,7 kali lebih cepat dibandingkan dengan produk komersial yang kami jadikan referensi.

Common Mode Voltage Removal using New Balancing Technique for Extraction of Low Level Differential Signals Embedded in Large Common Mode Voltages

The paper proposes a method based on new principle for removal of common mode voltages (CMVs) present in the differential signals # . These CMVs can be reduced nearly to zero without using any components with tight tolerances which is achieved using a new balancing technique. It is proved that the performance of the circuit depends only on the ratios and not on the individual values of the resistors because of which the performance of the circuit is not affected over the wide range of temperature. The circuit based on this principle was designed, constructed, tested and results are reported in this paper. Unlike the conventional techniques which use filters for removal of the common mode signals in specific band of the frequencies, the method reported here removes common mode signals of all known and unknown frequencies. Using this method, it is possible to extract very low values of the differential signals in the range of few microvolts where common mode voltages can be as high as few volts. It is possible to improve the effective common mode rejection ratio (CMRR) of any differential amplifier by a factor of more than 103 to 104 with this method.