
من أهم أجهزة الاختبار في ورشة الأجهزة الطبية هو مقياس ECG أو محاكي المريض (Patient Simulator). يُوصَل المحاكي بمراقب ECG ويُرسل إشارة ECG النموذجية. وبهذا الجهاز وحده يمكن إصلاح مراقب ECG، وفحص الوظائف وإعدادات الإنذار، وتحديد الوصلات المفكوكة في كابلات المريض.
عادةً يكلّف محاكي المريض مئات الدولارات، وهو مبلغ لا تستطيع ورشة مستشفى صغير — خصوصاً في البلدان النامية — تحمّله.
لكن بناء دارة إلكترونية تولّد إشارة ECG ليس بالضرورة صعباً أو مكلفاً. وهنا أعرض لكم حلّي: عدد قليل من القطع الإلكترونية الرخيصة، دون أي IC خاص أو نادر. وكل القطع متوفرة في أقرب متجر إلكترونيات أو يمكن أخذها من ألواح إلكترونية قديمة في مخزن الورشة.
تتكوّن الدارة من عدد محدود من القطع، وتُخرج إشارة ECG ثابتة ببلورة كوارتز لمعدلي 60 و120 نبضة في الدقيقة. تكلفة البناء أقل من 20 دولاراً.
طريقة العمل
إشارة ECG المبيّنة أعلاه معقّدة، وتُبنى من إشارات منفصلة: تُشكَّل موجات P وQ وR وS وT في خطوات مختلفة ثم تُجمَّع بالتسلسل الصحيح. سجل الإزاحة (shift register) يتولى التسلسل، وتوليفات RC تتولى تردد كل موجة وسعتها.

يحتوي IC1 على مذبذب (oscillator) وسجل إزاحة. ومن الطرف 10 يخرج إشارة بتردد 16 Hz تُشغّل IC2، وهو عدّاد بعشرة مخارج. عندما يكون المخرج 0 من IC2 فعّالاً (الطرف 3) تُشكّل توليفة RC المكوّنة من R8 وC5 موجة P. وعندما ينتقل العدّاد إلى المخرج 3 (الطرف 7) تُشكَّل موجة R عبر R4 وC4، ويُخفَّض الجزء السالب بالثنائيين ليُحاكي موجة S التالية. وعندما يكون المخرج 5 فعّالاً (الطرف 1) تُشكَّل موجة T عبر R7 وC5. أما المخارج غير الموصولة فتخلق الوقفات المطلوبة بين الموجات. وتُجمَّع كل الإشارات عبر R3 وR6 اللذين يوازنان السعات.

عندما تنتهي دورة كاملة يتوقّف سجل الإزاحة: المخرج 9 (الطرف 11) موصول بمدخل التمكين EN (الطرف 13). ولا يبدأ العدّاد من جديد إلا عندما تصل نبضة تصفير (reset) إلى الطرف 15، وهذه النبضة يولّدها IC1 أيضاً. ولأن IC1 يعطي — إضافة إلى إشارة 16 Hz — إشارتين بتردد 1 Hz و0.5 Hz على الطرفين 14 و13، وهما تقابلان معدل ضربات 60 و120 (المفتاح 2)، فلا بد من تحويل الإشارة المربعة إلى نبضة إبرة موجبة، وهذه وظيفة التوليفة C6 وR11 وD4 وR10. ولأن هذه النبضة تأتي أبكر أو later (0.5 Hz أو 1 Hz) فإن طول فترة U يقصر أو يطول فقط، ولا يتأثر شكل موجة PQRST.
وصمام LED صغير D3 مع المقاومة R5 موصول بالمخرج 3 (الطرف 7 من IC2)، ويضيء خلال فترة R.
وتحوّل توليفة المقاومات R12-R15 الإشارة ثنائية القطب من اللوح إلى إشارة الخرج ثلاثية الأقطاب المطلوبة.
ملاحظة: الدارة مصمّمة لقطع إلكترونية شائعة، وكلها متوفرة في الألواح القديمة أو أقرب متجر. إن لم تجد بلورة 4.1943 MHz يمكنك استخدام بلورة PAL بتردد 4.43 MHz من تلفاز: إشارة الخرج ستكون بنفس الجودة، لكن معدل الضربات سيصبح 63 و127 نبضة في الدقيقة.
قائمة القطع
- R1 = 4K7
- R2, R8 = 1M
- R3, R4, R9, R10, R11, R12, R13 = 100K
- R5 = 1K
- R6, R7 = 470K
- R14, R15 = 220
- C1 = 22 p · C2 = 82 p · C3, C4, C5, C6 = 220n
- IC1 = 4521 · IC2 = 4017
- D1, D2, D4 = 1N4148 · D3 = LED 3 mm
- بلورة = 4.1943 MHz
- قاعدتان IC بمقاس 16 pin
الصور والتصميمات






