60 Гц «щелчок» или шум клиппинга, когда дифференциальный усилитель окружен соленой водой.

Я аспирант, пытающийся снять электрофизиологические записи лобстера под водой. В текущей установке, которую я использую, две платы дифференциального усилителя прикреплены к спине омара в водонепроницаемом корпусе, а передатчик и источник питания находятся в поплавке, буксируемом по поверхности воды.

Платы усилителя правильно работают для биполярных записей ЭМГ, когда лобстер не находится в воде, но как только лобстер погружен в воду с усилителями на спине, я улавливаю очень большое количество синусоидального шума 60 Гц, а также 60 Гц «щелчки». шум ( см. прикрепленное изображение ). Синусоидальный шум 60 Гц я могу отфильтровать после записи, но я не нашел эффективного способа убрать щелчки. Оба заглушают желаемые физиологические сигналы.

ПРИМЕЧАНИЕ: усилители имеют полосу пропускания 200-1000 Гц, но не имеют режекторных фильтров 60 Гц. Я проводил испытания с эталонным электродом в соленой воде, а также биполярные испытания с обоими электродами, помещенными в целевую мышечную ткань.

Из того, что я прочитал, я предполагаю, что соленая вода усиливает окружающий шум 60 Гц, что приводит к его увеличению в записи, когда усилитель погружен в воду. Тем не менее, я все еще пытаюсь выяснить, что в моей схеме может быть причиной щелчков/отсечения шума 60 Гц. Пожалуйста, дайте мне знать, если вы сталкивались с подобным шумом в прошлом, и если у вас есть какие-либо советы о том, как с этим бороться!

Шум щелчка 60 Гц

Заземляющий контур через лобстера? Просто шутка. На самом деле, это было бы через воду. Вы используете ПК или ноутбук для записи? Если ноутбук, попробуйте запустить его только от батареи. Если помехи 60 Гц исчезнут, значит, это был контур заземления.
Где-то может быть связано с блоком питания. Можешь набросать схему своей установки?
Разве это не частота переменного тока сети?
Да, как говорили другие, я предполагаю, что это шум из-за вашего источника питания или завершенного соединения (через землю вашей цепи) и шум сети 60 Гц, который улавливает вода.
Подсказка будет в том, что лобстер неприятно дергается примерно 60 раз в секунду. Проверьте, не висят ли в баке сетевые провода. :-П. Если вы находитесь в стране с частотой 60 Гц, очень вероятно, что это связано с сетью. Соленая вода не очень хороша для индуктивной связи с малой петлей, но очень хороша для электрической связи и достаточно хороша для емкостной связи, которая также работает через пластиковые стенки резервуара. Нам нужно увидеть полный эскиз сокета к сокету, чтобы сделать правильные предложения.
Как уже говорили другие, опубликуйте эскиз установки. Может какие фото будут лучше, учитывая очень необычную ситуацию.
Вы уверены , что щелкающие звуки не являются потенциалами действия?
Кроме того, этот щелчок может происходить на частоте 60 Гц, но он имеет гораздо более высокую частоту. Я подозреваю, что Notch 60 Гц не поможет.
@ Бенджамин - они ОЧЕНЬ похожи на потенциалы действия. Я переместил свои электроды в другую часть омара, просто чтобы убедиться, что вы не смотрите на потенциалы действия, которые возникают на частоте 60 Гц.

Ответы (3)

Звук очень хорошо распространяется через воду — попробуйте изолировать аквариум акустически или механически от чего угодно. Это может быть так же просто, как положить демпфирующий материал (ковер!) под резервуар. Это длинный выстрел, но я думаю, что он требует ответа, а не комментария.

Однажды я потратил впустую день, пытаясь найти неисправность чувствительной схемы дифференциального усилителя, которая демонстрировала почти то же самое, что показывают ваши тесты: одиночный синусоидальный импульс ~ 1-2 кГц каждые 20 мс (или эквивалент 60 Гц в вашем случае), но нет реальной сети. синусоида частоты. Мы пытались выключить свет в лаборатории, компьютеры, оборудование в соседних комнатах, все. Мы пробовали ноутбуки, всевозможные электрические экраны — мы надевали заземленную «шапочку» из фольги на печатную плату — и даже прибегали к работе при свечах, когда стемнело.

Когда мы поняли, что проиграли битву, мой наставник в поражении положил голову на стол, приложив ухо к поверхности, и услышал ложный сигнал; стол вибрировал. Мы определили, что источником волнения была система охлаждения/отопления здания (каламбур); он находился примерно под лабораторией, и шум был слабо слышен в коридоре за пределами его комнаты. Душевная история.

В конце концов кто-то положил платок под цепь, и помехи моментально исчезли. Даже когда близлежащее электрическое оборудование снова было включено, механическая изоляция предотвратила любые нежелательные сигналы.

Во-первых, поймите, что вода находится в электрическом контакте с лобстером. Вы заземлили воду или лобстера? Во многих электрофизиологических препаратах используется большой заземляющий игольчатый электрод, и я думаю, что заземляющий электрод в воде может быть здесь аналогом.

Если эта простая попытка не сработает, есть два подхода.

  1. найти и убить источник шума
  2. экранировать шум.

Чтобы защититься от шума, сначала вам нужно убедиться, что шум не исходит из самой среды резервуара. Выключите насос, нагреватель, охладитель и любую другую электронику, связанную с резервуаром. Если шум все еще есть, это хорошо — значит, вы можете его экранировать!!

Чтобы выполнить второй шаг, соберите клетку Фарадея. несколько палочек и немного медного экрана, чтобы покрыть вашу установку, с медным экраном, упирающимся в мясистую землю, — это то, что вам нужно.

Вы также можете заглянуть на http://crawdad.cornell.edu/ и посмотреть, есть ли какие-нибудь советы.

Наконец, они ОЧЕНЬ похожи на потенциалы действия. Я бы переместил свои электроды в другую часть омара или просто подключил их к мертвому куску мяса, просто чтобы убедиться, что вы не смотрите на потенциалы действия, которые возникают на частоте 60 Гц.

Как уже говорили другие, у вас явно есть какая-то связь с настенной мощностью 60 Гц. Сложная часть — выяснить источник 60 Гц и/или то, как происходит связь.

В такой ситуации некоторые методы действительно помогут сузить проблему:

  1. Создайте стабильный случай воспроизведения, если это вообще возможно, без присутствия (вероятно, нетерпеливого) лобстера. Это значительно облегчит определение того, влияет ли данное вмешательство на проблему.
  2. Внесите изменения в электрическую среду, пытаясь улучшить или ухудшить проблему. В частности, усугубление проблемы, подобной этой, может быть очень полезным для понимания того, как может выглядеть причина. Выключите или включите систему освещения. Временно отключите циркуляционный насос. Опустите руку в воду. Включите или выключите обогреватель (кулер?). При минимальном наборе оборудования на шнуре питания из другой комнаты перекинуть автоматические выключатели на комнату. Поднимите плавучий источник питания из воды. После любого изменения отметьте, улучшится или ухудшится интерференция, или даже просто изменится форма сигнала. И т. д. и т. д.
  3. Следите за ВСЕМИ изменениями и результатами. Если вам удастся значительно улучшить (или ухудшить) ситуацию, и вы не сможете вспомнить, что именно вы изменили, вы будете очень раздражены на себя.