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Modul Elektromyographie-Sensor, EMG, Elektroden H124SG
Dieses Set zur Messung elektrischer Muskelaktivität eignet sich für Biofeedback-Projekte und EMG-Analysen mit Arduino oder anderen Entwicklungsboards. Es enthält das Modul, drei selbstklebende Gelpads und Kabel, bietet einen analogen Ausgang von 0 V bis Vs für einfaches Ablesen, lässt sich schnell auf einem Steckbrett montieren und ist mit einer dualen Stromversorgung zwischen ±3,5 V und ±9 V DC kompatibel.
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Das EMG-Sensormodul ist ein Produkt zur Messung der elektrischen Aktivität der Muskeln mittels Oberflächen-Elektromyographie (sEMG).
Basierend auf dem JFET-Eingangs-Operationsverstärker TL084 bietet das Modul eine sehr hohe Eingangsimpedanz, geringes Rauschen und eine Slew-Rate von 16 V/µs, was eine genaue Erfassung des Muskelsignals garantiert.
Das Modul ist kompatibel mit Arduino-, STM32-, ESP32-Plattformen und jeder anderen Plattform mit einem Analog-Digital-Wandler (ADC).
Das rohe EMG-Signal ist bipolar und schwankt zwischen positiven und negativen Werten relativ zur Masse. Das Modul verarbeitet dieses Signal intern in drei Stufen: differentielle Verstärkung mit einstellbarer Verstärkung, Vollwellen-Gleichrichtung und Glättung (Integration), und liefert am Ausgang SIG ein unipolares analoges Signal zwischen 0 V und +Vs, das direkt vom ADC gelesen werden kann. Die Verstärkung wird durch die Formel Gain = 207 x (Rgain / 1 kΩ) bestimmt, mit einem auf der Platine standardmäßig eingebauten Widerstand Rgain von 43 kΩ, was eine Verstärkung von etwa 8900x ergibt – ideal für typische Muskelsignale von 2-5 mV.
Der Anschluss der Elektroden erfolgt über einen Standard-3,5-mm-Klinkenstecker, kompatibel mit selbstklebenden Elektroden des Typs H124SG.
Das Modul benötigt eine bipolare Versorgung (+Vs, GND, -Vs), empfohlen werden zwei in Reihe geschaltete 9-V-Batterien.
Der Stromverbrauch beträgt etwa 1 mA, wodurch es sich für batteriebetriebene tragbare Anwendungen eignet. Die kompakte Größe von 25,4 x 25,4 mm und die pins kompatibel zum Standard-Breadboard erleichtern die schnelle Integration in jeden Prototyp.
Das Modul wird für Anwendungen in Robotik, Prothetik, muskelgesteuerte Videospiele, medizinische Geräte, Wearables und Mensch-Maschine-Interaktionssysteme empfohlen.
Das Modul gibt ein analoges Signal zwischen 0 V und VS (Versorgungsspannung) aus. Dieses Modul benötigt gleichzeitig positive und negative Versorgungsspannungen. Daher benötigen Sie zwei Stromquellen oder eine H-Brücke, um +5 VDC und -5 VDC zu erzeugen.
Spezifikationen:
Verstärker: TL084 (vierfacher JFET-Operationsverstärker)
Versorgungsspannung: +/-3 V bis +/-30 V (bipolar)
Empfohlene Spannung: +/-9 V (2 x 9 V Batterien in Reihe)
Betriebsstrom: ~1 mA
Ausgangsspannung SIG: 0 V ... +Vs (unipolar)
Verstärkungsformel: Gain = 207 x (Rgain / 1 kΩ)
Standard-Rgain: 43 kΩ (Verstärkung ca. 8900x)
Typische Eingangsdifferenzspannung: 2-5 mV
Elektrodenanschluss: 3,5-mm-Klinkenstecker
Kompatible Elektroden: H124SG (selbstklebend)
PCB-Abmessungen: 25,4 x 25,4 mm (1,0 x 1,0 in)
Pin-Abstand: 2,54 mm (0,1 in)
Betriebstemperatur: -40°C ... +85°C
Modulgröße mm: 20,6 x 20.6mm
Pinbelegung:
| Pin | Signal | Beschreibung |
|---|---|---|
| +Vs | PWR | Positive Versorgung (+9 V) |
| GND | PWR | Gemeinsame Masse (zwischen den 2 Batterien) |
| -Vs | PWR | Negative Versorgung (-9 V) |
| SIG | OUT | Analogausgangssignal (0...+Vs) |
| GND | GND | Signalmasse (mit MCU-GND verbunden) |
Anwendung:
Verbinden Sie die erste 9-V-Batterie mit dem positiven Pol am +Vs-Pin des Moduls.
Verbinden Sie den Verbindungspunkt zwischen den beiden Batterien (negativer Pol der ersten Batterie und positiver Pol der zweiten Batterie) mit dem GND-Pin des Moduls.
Verbinden Sie den negativen Pol der zweiten Batterie mit dem -Vs-Pin des Moduls.
Reinigen Sie die Haut über dem Zielmuskel (Bizeps, Unterarm, Wade etc.) und lassen Sie sie trocknen.
Bringen Sie die drei selbstklebenden Elektroden H124SG an: zwei Elektroden am Muskelkörper im Abstand von 1-3 cm und eine Referenzelektrode an einem elektrisch neutralen angrenzenden Bereich.
Verbinden Sie das 3,5-mm-Klinkenkabel der Elektroden mit dem Anschluss des Moduls.
Verbinden Sie den SIG-Pin mit dem analogen Eingang des Mikrocontrollers (z.B. A1 bei Arduino). Achtung: Wenn Sie eine Versorgung von +/-9 V verwenden, kann die Spannung am SIG-Pin bis zu 9 V erreichen und somit die 5-V-Grenze des Arduino-ADC überschreiten. Verwenden Sie in diesem Fall einen Spannungsteiler (z.B. 10 kΩ und 12 kΩ), um das Signal auf maximal 5 V zu reduzieren, oder verringern Sie Vs auf +/-5 V.
Verbinden Sie den GND-Pin des Moduls mit dem GND des Mikrocontrollers.
Laden Sie den Testcode in den Mikrocontroller und öffnen Sie den Serial Monitor, um die ADC-Werte in Echtzeit anzuzeigen.
Das rohe elektrische Muskelsignal ist bipolar und schwankt sowohl im positiven als auch im negativen Bereich relativ zur Masse. Der TL084-Verstärker auf dem Modul benötigt die -Vs-Spannung, um beide Halbwellen korrekt zu verarbeiten. Ohne diese würde alles unter 0 V abgeschnitten (Clipping), was das Signal verzerrt und wertvolle Informationen verliert. Die negative Versorgung ist nur intern für die Verstärkerstufe notwendig. Am SIG-Ausgang ist das Signal immer positiv (0 V ... +Vs) und direkt mit dem ADC jedes Mikrocontrollers kompatibel.
Mikrocontroller-Anschluss:
| Modul-Pin | Signal | Arduino UNO | ESP32 | Beschreibung |
|---|---|---|---|---|
| +Vs | PWR | Externe Versorgung | Externe Versorgung | Positive Versorgung (+9 V) |
| GND | PWR | Versorgungs-GND | Versorgungs-GND | Gemeinsame Masse |
| -Vs | PWR | Externe Versorgung | Externe Versorgung | Negative Versorgung (-9 V) |
| SIG | OUT | A0 | GPIO34 / GPIO35 / GPIO36 / GPIO39 | Analogausgangssignal |
| GND | GND | GND | GND | Gemeinsame Signalmassse |
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Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
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Website: www.sigmanortec.ro
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Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
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Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
// EMG Sensor Module - Basic ADC Read
// Compatible with Arduino Uno, Nano, Mega
// Connect SIG to A1, GND to GND
// Use voltage divider if supply is +/-9V
const int emgPin = A1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int rawValue = analogRead(emgPin);
float voltage = rawValue * (5.0 / 1023.0);
Serial.print("ADC: ");
Serial.print(rawValue);
Serial.print(" Voltage: ");
Serial.print(voltage, 2);
Serial.println(" V");
delay(10);
}
