Matériau plaque d'électrode d'électromyographie

[invite40ac7833]

Bonjour à tous!

Je travails actuellement sur un projet impliquant la capture de signaux myoélectrique pour leur utilisation en robotique.
L'un des premiers challenge, avant l'exploitation des signaux est leur acquisition.

Il existe plein de dispositifs pour la capture de signaux EMG, des conventions de placement (Seniam), et des familles d'électrodes.
Pour mon projet, j'ai besoin d'utiliser des électrodes sèches au lieu des habituels pad autocollants avec gel Ag/AgCl. Cependant j'ai beaucoup de mal à trouver des informations concernant les matériaux de fabrication de ce type d'électrodes.
En voici un exemple qu'on peut trouver sur le net (https://fr.aliexpress.com/item/4001135569490.html):

Ou même ici: https://www.dfrobot.com/product-1661.html

Comme vous pouvez le constater dans les liens fournis, le coût d'un triplet d'électrode est prohibitif quand on sait qu'il en faut au moins 3 pour capturer un muscle (une ref et deux sondes). Comme mon projet va demander pas mal d'électrodes, et puis par curiosité aussi hein, j'aimerais savoir quel est le matériau employé pour la fabrication d'une tel électrode, pour pouvoir les produire moi même. Je parle au niveau des petites plaques métalliques elles même, pas le PCB et l'électronique de traitement.

J'ai en ma possession un exemplaire du produit acheté sur aliexpress, et voici quelque remarques que j'ai pu rassembler pour l'instant par rapport à l'identification du matériau:

• Ca ne semble pas être de l'aluminium, la couleur ne correspond pas et il ne semble pas se former de couche d'oxyde mate et grise
• Pas du cuivre non plus, la couleur n'est pas la bonne
• Un aimant néodyme assez puissant n'est que très faiblement attiré et ne colle presque pas
• Dans le second lien, dans les commentaires du produits quelqu'un pose la question du type de métal et le support réponds: "After checking with the product manager, the electrode is made from normal rust resistant steel and is rated for long term use.". De l'acier inox donc? Mais ça paraît étrange étant donnée la faible conductivité et le fait que je ne pensais pas facile de braser un tel matériau sur un pcb..
• J'ai vu suggéré dans la littérature l'utilisation de cuivre plaqué argent. Pourquoi pas, en tout cas ça expliquerait un peu plus le prix d'achat ^^
• Un indice supplémentaire est probablement que le métal doit être biocompatible, quoique je ne connais pas la réglementation concernant les dispositifs non médicaux et qu'il ne s'en sont peut être pas soucié pour ce produit là
• L'état de surface n'est pas complètement lisse, on dirait qu'il y a eu un léger sablage

Voilà où en est mon enquête! Pour avancer un peu je pourrais essayer de détacher une plaque pour la couper et la peser mais j'aimerais éviter quand même de détruire l'exemplaire que j'ai
J'ai cherché de façon extensive sur google avant de me résoudre à faire ce thread, malheureusement j'ai peut être utilisé les mauvais mots clés et j'ai pas eu de résultat probants..
On trouve plusieurs fabriquant de ce type de dispositif, j'ai également cherché si je ne pouvais pas trouver directement un fournisseur qui vendait les petites plaques d'électrode mais sans succès non plus.

Si vous avez une idée de ce que peut être le matériau ou une façon de le trouver je suis preneur!

Merci pour votre aide

PS: Je ne suis pas sûr non plus d'être sur le bon forum, si vous pensez que ce topic serait mieux dans un autre forum ou même sur un autre site n'hésitez pas à me le dire!
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[Antoane]

Bonjour,
Déplacé en physique depuis le forum Électronique avec redirection.
Antoane pour la modération.

[gienas]

Bonjour kincurt et tout le groupe

... Je travaille actuellement sur un projet impliquant la capture de signaux myoélectrique pour leur utilisation en robotique ...

Je n’y connais strictement rien en myoélectricité, mais j’aurais tendance à supposer qu’il ne s’agit que de contacts cutanés, et donc le matériau a peu d’importance, du moment qu’il est conducteur et "neutre".

Tu ne précises pas, sur ton exemplaire, quelles sont les électrodes d’entrée de l’électronique. Quelles sont les résistances mesurables entre chaque électrode et ses voisines.

[invite40ac7833]

Bonjour Gienas,

Il s'agit effectivement d'EMG de surface, donc contact cutané. Les EMG sont des signaux typiquement dans la fourchette de 100 uV à 10 mV (selon le muscle), c'est assez ténu et le plus gros problème qu'on a en général c'est la présence de bruit de mesure. La réduction de l'impédance de contact peau-électrode est donc considéré comme importante d'une manière générale. Cela se fait par la géométrie de l'électrode et aussi par son matériau dans une certaine mesure.

Je ne suis pas sûr de te suivre quand tu parle d'électrodes d'entrée. Dans l'image que j'ai envoyé, le pcb de droite a trois électrodes dessus, une de référence (au milieu) et deux servant à mesurer la différence de potentiel le long de la fibre musculaire.
Pour la résistance entre les électrodes, si je pose le pcb sur mon bras et mesure entre les deux éloignées j'obtiens quelque chose de l'ordre de plusieurs centaines de kOhm. Bon a priori c'est pas surprenant une valeur aussi élevée mais pour être honnête je ne vois pas comment ça peut aider à identifier le matériau.
J'ai bien essayé de mesurer la résistance le long d'une électrode pour essayer d'obtenir un genre de résistivité linéique mais je n'ai pas d'instrument assez sensible.

PS: Dans le premier message j'ai peut être pas été super clair.
Pour mesure un muscle il faut un triplet d'électrodes, une ref et deux autres pour la diff de potentiel. Ca veut dire que ce que j'ai acheté permet de mesurer un seul muscle. Ce qui coûte cher est que je veux mesurer une dizaine de muscles ce qui se traduit en 400€ d'électrodes si je les achète comme ça.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

... J'ai bien essayé de mesurer la résistance le long d'une électrode pour essayer d'obtenir un genre de résistivité linéique mais je n'ai pas d'instrument assez sensible ...

Je me suis mal expliqué.

Pour moi, l'électrode est en matériau quelconque. Il suffit qu'il soit conducteur et ne provoque pas un effet d'électrolyse avec l'humidité de la peau.

Il faut, bien entendu, que cette surface conductrice, soit parfaitement en contact avec la peau, là c'est ton problème.

Puisque tu as un prototype, les mesures à faire sont entre ces électrodes. Sont-elles isolées les unes des autres?

Mais tu as aussi le circuit imprimé équipé, supposé faire le travail que tu souhaites reproduire.

Le rétroengeneering devrait te permettre d'établir le schéma de la structure pour savoir quel en est le principe. Bien entendu, cette opération ne peut être menée que par un connaisseur, que tu es supposé être.

Il n'est pas exclus, mais cela ce sera la surprise, que les composants d'entrée de la carte viennent perturber tes mesures d'isolement/continuité à rechercher ci-dessus.

[XK150]

Bonjour ,

Vu votre description, les photos ( sans l'aspect jaune .... ) , la vidéo et les buts poursuivis , pour moi , c'est un acier inox .
Avec un peu d'habitude , on reconnaît facilement les inox les plus usuels .

[invite40ac7833]

@gienas

Je crois vraiment qu'on s'est mal compris. Je n'ai pas de soucis du côté électronique, le circuit est assez commun et très répandu. Moi ma problématique est de déterminer en quoi sont faites les électrodes situées sur la plaque de droite. Ce sont de simple bouts de métal (lequel?) brasés sur un pcb, chaque électrode est relié à une des pattes du port jack et rien d'autre.

@XK150

Hello!
Merci pour ta réponse, effectivement c'est ce qui semble le plus probable pour l'instant, mais je n'écarte pas le cuivre plaqué argent néanmoins, il y a toujours cette histoire de pouvoir braser l'inox sur un pcb qui n'est pas évident

[Antoane]

Bonjour,

il y a toujours cette histoire de pouvoir braser l'inox sur un pcb qui n'est pas évident

Un dépôt de nickel devrait permettre de servir de couche d'accroche pour la brasure.

[XK150]

@gienas

Je crois vraiment qu'on s'est mal compris. Je n'ai pas de soucis du côté électronique, le circuit est assez commun et très répandu. Moi ma problématique est de déterminer en quoi sont faites les électrodes situées sur la plaque de droite. Ce sont de simple bouts de métal (lequel?) brasés sur un pcb, chaque électrode est relié à une des pattes du port jack et rien d'autre.

@XK150

Hello!
Merci pour ta réponse, effectivement c'est ce qui semble le plus probable pour l'instant, mais je n'écarte pas le cuivre plaqué argent néanmoins, il y a toujours cette histoire de pouvoir braser l'inox sur un pcb qui n'est pas évident

Désolé , mais c'est quoi un pcb ???
On peut braser des inox directement sur beaucoup de choses, à la brasure argent notamment .

[Antoane]

PCB = circuit imprimé.

On peut braser des inox directement sur beaucoup de choses, à la brasure argent notamment .

Dans ce cas, le fabricant aurait pu utiliser du frittage argent (https://www.researchgate.net/publica...cs_integration), mais vu le coût, je penche plutôt pour une couche d'accroche (nickel ou autre) et brasure standard Etain-Argent-Cuivre pour "souder" l'inox au cuivre (recouvert d'une couche d'étain) du circuit imprimé.

[FC05]

Bonjour ,

Vu votre description, les photos ( sans l'aspect jaune .... ) , la vidéo et les buts poursuivis , pour moi , c'est un acier inox .
Avec un peu d'habitude , on reconnaît facilement les inox les plus usuels .

Pareil, inox, surtout si c'est très faiblement magnétique, ce qui ne serait pas le cas pour du cuivre/argent qui en plus a une couleur bien particulière.

[obi76]

J'ai cherché de façon extensive sur google avant de me résoudre à faire ce thread, malheureusement j'ai peut être utilisé les mauvais mots clés et j'ai pas eu de résultat probants..

Avec gogole c'est de moins en moins étonnant. Vous avez essayé avec d'autres moteurs de recherche ?

[invite40ac7833]

@FC05 @Antoane
Merci pour vos apport, le consensus se tournerais plus vers l'acier inoxydable donc
Merci pour l'astuce avec le nickel aussi!

@obi76
C'est très pertinent comme remarque, je n'ai pas forcément ce réflexe en général! Du coup j'ai essayé avec duckduckgo, ça m'a donné d'autres résultats concernant les électrodes sèche mais pas vraiment plus sur le matériau.
Bon j'ai essayé avec Qwant aussi, sans plus de succès.

Je vais donc partir sur de l'inox, ça paraît être le plus raisonnable en terme de prix et de disponibilité.
J'aurais une dernière question, est ce que vous avez une idée de comment désigner ces petites plaques en métal par rapport au facteur de forme? Est ce que ce sont des plaques, des plaquettes, des ergo, ou même des clavettes très fines ? Est ce que vous avez une idée de mot clé pour désigner ce genre de géométrie?

Merci à tous d'avoir participé!

[XK150]

Re ,

Plaques ou plaquettes ... Mais elles sont planes ou avec un rebord embouti ? .... On voit mal sur la photo .

[invite40ac7833]

@XK150

Elles sont planes