Hautwiderstandmessgerät

[bomberman_z]

Halllo.
Ich wollte ein Projekt starten, wobei ich wahrscheinlich ein wenig Hilfe brauche.
Und zwar geht es in dem Projekt darum, ein so klein wie mögliches Gerät zu bauen, welches den Hautwiderstand misst und so den Stresslevel bestimmt.
Ich habe mit das ganze so gedacht:
Es soll ein An und ein Aus Knopf geben (logisch ;))
Dann 2 weitere Knöpfe:
1)Messergebnisse in einem bestimmten Intervall speichern (zusammen mit der vergangenen Zeit in Sekunden)
2)Kalibrierung: Da jeder ein anderen Ruhe-Hautwiderstand hat muss man das Gerät ja irgendwie kalibrieren. Und zwar sollte man in dem Moment so ruhig wie Möglich sein (am besten direkt nach dem aufwachen)

Das Gerät soll folgendermaßen aussehen:
Es wird kurz vor dem Handgelenk (bei Rechtshänder, auf den linken Arm, sonst andersrum), per Klettverschluss befestigt (die zwei Elektroden auf der Haut).
Auf der anderen Seite sind halt die Knöpfe und eine LED-Reihe (am besten jeweils 3 in einer Farbe , Grün, Gelb, Rot).
Das soll dann also den Stresslevel anzeigen. Je höher der Widerstand desto mehr LED's leuchten.
Vielleicht geht es ja noch (ich bin ja leider anfänger und habe davon keine Ahnung), dass man die Messwerte auf den PC übertragen kann.

Zu mir: Ich habe zwar gute Programmirkenntnisse, jedoch nur in C#, PHP und SQL. Also keine Sprachen in denen ich den Chip programmieren kann
Desweiteren habe ich keine Ätzgeräte oder sonst was.
Das einzige was ich im Moment habe sind ein paar Centimeter Kabel und ein recht guten Lötkolben.

Mein Problem ist jetzt, dass ich halt überhaupt keine bzw fast garkeine Elektronik Kentnisse habe (nur halt aus dem Physikunterricht, halt das Übliche). Deswegen wollte ich fragen ob ihr mich Unterstützen könnt:
z.b.: was ich kaufen muss und wie ich was anstellen muss.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen und bedanke mich schonmal bei allen die mein Beitrag gelesen haben und Antworten.

Viele Grüße

[Jakob L.]

Hallo,

für diese Anwendung würde ich einen µC (z.B. ATMega8) verwenden. Als Grundprinzip der Messung könnte man einen Spannungsteiler bestehend aus einem bekannten Widerstand und dem unbekannten Widerstand zwischen den Elektroden verwenden. Die erste elektrode wird mit Masse verbunden. Da der Hautwiderstand wahrscheinlich in einem sehr grossen Bereich schwanken kann, sollte der zweite Widerstand wählbar sein, um eine genaue Messung zu ermöglichen. Realisieren kann man das, indem man an der zweiten Elektrode ein paar verschiedene Widerstände zu jeweils einem IO Pin des µC anschliesst. Die Software des Controllers schaltet immer nur einen dieser IO Pins auf 1 und die anderen auf tristate. Nun kann man die Spannung am Spannungsteiler mit dem ADC messen, im EEProm speichern und über LEDs ausgeben. Mit einem MAX232 ist auch eine Kommunikation mit einem PC möglich. Wenn das interne EEProm des µC zu klein wird, dann kann man auch ein externes I2C EEProm oder eine SD Karte verwenden.

Gruss
Jakob

[bomberman_z]

Hallo.
Danke für deine Antwort :)
Aber um ehrlich zu sein habe ich nicht wirklich etwas verstanden.
Das erste Problem was ich hab ist ja was ich alles kaufen muss.
Hab habe übrigends kein RS232, sondern nur USB.
Dann müsste ich noch wissen wo ich alles miteinandern verlöten kann.

Viele Grüße

[Jakob L.]

Hallo,

um einen AVR µC programmieren zu können, brauchst du ein ISP Programmiergerät. Das kann man für die parallele Schnittstelle selbst bauen oder auch fertig kaufen ( Es gibt auch Varianten mit USB Anschluss). Weitere Informationen zu den AVRs findest du auf der folgenden Seite:

https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/AVR-Einstieg_leicht_gemacht

Wenn du keine serielle Schnittstelle hast, dann kannst du entweder einen fertig gekaufte USB zu seriell Adapter kaufen oder statt dem MAX232 einen entsprechenden FTDI Chip verwenden. Allerdings gibt es den nur als SMD.

Gruss
Jakob

[wolli_bolli]

Hallo,
wenn du nur das aktuelle Stresslevel anzeigen wolltest, könntest du dies recht einfach (ohne Programmierung) mit einem IC LM3914 tun. Dieses IC ermöglicht es mit geringem Bauteilaufwand eine Spannung direkt auf einer LED Leiste, die aus 10 Leds besteht, anzuzeigen. In deinem Fall müsstest du lediglich einen Spannungsteiler aus dem Hautwiderstand und einem Festwiderstand aufbauen, die daran anliegende Spannung mit einem Operationsverstärker passend verstärken und das IC damit "füttern". In den Spannungsteiler könntest du noch ein Potentiometer integrieren, mit dem du die Schaltung kalibrieren könntest.
Speicherung von Werten und das Senden an den PC ist in diesem Fall allerdings eher schwierig. Würdest du jedoch darauf verzichten können, wäre diese Lösung definitiv einfacher als die Mikrocontrollervariante.
Gruß
Wolli_Bolli

[Yossarian]

Hallo
In der Elektor Heft 10 2006, ist ein EKG per Soundkarte beschrieben.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[vohopri]

Hallo Ziganow,

die Materie ist viel komplexer, als du dir das vor stellst.

Es ist nicht möglich einen Stresslevel zu messen oder durch den Hautwiderstand in der Form zu bestimmen, wie du das beschreibst. Der Hautwiderstand ist eine multifaktoriell nicht linear beeinflusste Grösse. Nur einer der vielen Faktoren ist der Stress und der ist nicht der wirksamste Faktor. Auf dem Gebiet der Psychophysik im allgemeinen und der Hautwiderstandsmessung im Besonderen verhält es sich ganz anders als in der Technik. Der Einfluss der Störsignale ist um vieles grösser als der der Nutzsignale und ihr Einfluss wechselt drastisch.

Um den Hautwiderstand zu messen brauchst du nicht 2 Elektroden, sondern eine Messanordnung mit 4 Elektroden.

Um aus dem Hautwiderstand auf Stressniveaus zu schliessen, brauchst du sorgfältig geplante parallelisierte und ausbalancierte Versuchsanordnungen. Das heisst, das so etwas nur unter Laborbedingungen und nicht in einer Feldsituation durchführbar ist.

Ein Anzeigegerät mit 10 LEDs ist für Hauwiderstandsmessungen absolut unbrauchbar.

Eine Kalibirerung auf die Person reicht bei weitem nicht.

Du hast nur dann Chancen, ein sinnvolles Projekt zu erarbeiten, wenn du dich zunächst über die Grenzen des benötigten Messbereiches und die erforderliche Auflösung informierst.

grüsse,
vohopri

[pongi]

Hallo!

Wozu möchtest Du die Messwerte eigentlich verwenden?
Ich habe meine Zweifel, dass solche Messungen des Hautwiderstands aussagekräftig sind. Der Widerstand hängt ja in diesem Fall von sehr vielen Faktoren ab (wo man misst, wie oft man misst, wie sehr jemand schwitzt).
Wenn Du diese Messung dazu benutzen möchtest, um vorauszusagen, wie stark ein Stromschlag sein muss, um Schmerzen zuzufügen, oder um jemanden zu töten, wird das nicht gehen (oder zumindest würde ich es nachher nicht ausprobieren, ob sie stimmen :D). Es soll auch gesagt werden, dass der Hautwiderstand bei einem Stromschlag mit der Zeit des Stromschlags rapide abnimmt.

Jetzt zur Verwirklichung: den Controller kannst Du auch in C programmieren, wenn Du C# kannst, sollte C auch leichter gehen. Für die Messung der Spannung an einem Spannungsteiler kann man den AD-Wandler des Atmega verwenden. Für die Kommunikation bietet sich der eingebaute UART an, wenn Du jedoch keine serielle Schnittstelle hast, brauch Du da noch irgendein Baustein. Oder am besten einen RS232-Bluetooth Adapter, dann brauchst Du keine Kabel zum Comp.

Gutes Einsteigertutorial für AVR-GCC gibts unter mikrocontroller.net, oder im RN-Wissen.

MfG

pongi

[Torsten K.]

Ich kann mir vorstenllen, dass es für einen "Lügendetektor" verwendet werden soll.

Nette Grüße
Torsten