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      多通道生物電信號采集放大器的制作方法

      文檔序號:1162531閱讀:370來源:國知局
      專利名稱:多通道生物電信號采集放大器的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種多通道生物電 信號采集放大器。
      背景技術(shù)
      生理信號不僅處于強噪聲的影響下,而且來自測量系統(tǒng)之外的干擾 也相當嚴重。被測生理信號(即生物電信號)是微弱信號,儀器本身應(yīng) 具有很高的靈敏度,而靈敏度越高的機器對外來干擾也越加敏感,很容
      易把干擾引入儀器。其次,被測生理信號的頻率較低,市電50Hz干擾 幾乎落在所有生物電信號的頻帶范圍內(nèi),而50Hz干擾可以說是普遍存 在。同時人體屬于電的良導(dǎo)體,而且難以屏蔽,尤其是50Hz的工頻干 擾,幾乎所有生物體均有攜帶,強大的干擾信號往往把微弱的生理信號 完全淹沒。因此,抗干擾和低噪聲的要求成為生理信號測量的基本條件。 有些干擾很明顯,例如雷電、廣播電臺的發(fā)射、電網(wǎng)上大功率設(shè) 備的啟動或關(guān)閉、X光機的高頻發(fā)生器、照明電燈管的放電、射頻放電、 體內(nèi)刺激、除顫等等,這種干擾會影響生理信號采集的準確度。
      '在實際應(yīng)用中,經(jīng)常遇到對多路輸出的信號進行采集的情況,各種 信號源所處的環(huán)境較為惡劣,因此如何設(shè)計出一套抗干擾能力強、性能 良好的多通道信號采集裝置是有待解決的問題。
      實用新型內(nèi)容
      有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種多通道生物電信號采集放大器,它能進一步提高共模抑制比,抗干擾能力強,可實現(xiàn)多通道的 信號采集。
      本實用新型采用以下技術(shù)方案
      一種多通道生物電信號采集放大器,其中,所述多通道生物電信號 采集放大器包括CH1 CH128通道、模擬多道轉(zhuǎn)換器、控制電路和模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換單元,CH1 CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器相連, 控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器均與模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連。
      進一步,所述模擬多道轉(zhuǎn)換器為128通道模擬轉(zhuǎn)換器。
      .本實用新型的有益效果是
      本實用新型提供了一種多通道生物電信號采集放大器,針對人體測 量的特殊性,在患者身上連接驅(qū)動導(dǎo)聯(lián)線進行屏蔽,人體心電信號經(jīng)射 頻濾波、緩沖放大、第一級放大、高通濾波、第二級放大、低通濾波和 信號隔離,最后輸入到模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元中,通過電路的優(yōu)化設(shè)計進一步提 高共模抑制比,從而達到消除共模干擾的目的。
      128通道模擬轉(zhuǎn)換器可采集到128個通道的生理信號,控制電路控 制信號的采集和處理,提高了采集的生理信號的種類和數(shù)量,進一步提 高了儀器檢測數(shù)據(jù)的準確度和精確度。
      在隨后的說明書中進行闡述,并且在某種程度上,基于對下文的考 察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的,或者可以從本實用新型 的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明
      書或者附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

      '圖1為本實用新型單通道的工作流程圖;圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖; 圖3是本實用新型的控制電路原理圖。
      具體實施方式

      以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述 本實用新型包括CH1 CH128通道、模擬多道轉(zhuǎn)換器、控制電路和 鐔/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,CH1 CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器相 連,控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器均與模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連,模/數(shù)轉(zhuǎn)換單 元即ADC轉(zhuǎn)換,與計算機連接。在本實施例中,模擬多路轉(zhuǎn)換器為128 通道模擬轉(zhuǎn)換器。
      如圖1所示,通過驅(qū)動導(dǎo)聯(lián)線連接患者身上設(shè)置的電極,進行驅(qū)動 屏蔽,在患者身上采集到的信號,順序通過射頻濾波、緩沖放大、第一 級放大、高通濾波、第二級放大、低通濾波和信號隔離,這樣信號經(jīng)過 三次濾波和三次放大,最終把采集到的信號輸出到計算機上。這種電路 的設(shè)計符合人體測量的特殊性,使得人體心電信號還需經(jīng)過高壓保護、 緩沖隔離、驅(qū)動屏蔽、高低通濾波等電路之后才能進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,輸出 到計算機上,進一步提高了共模抑制比,從而達到消除共模干擾的目的, 抗干擾能力強。
      如圖2和圖3所示,本實用新型是通過128通道模擬轉(zhuǎn)換器和控制 電路進行控制,CH1 CH128通道把采集到的信號傳送到128通道模擬 轉(zhuǎn)換器和控制電路,CH1 CH128通道在控制電路的控制下獨立進行信 號采集,128通道模擬轉(zhuǎn)換器的速率限制了多通道采集的速率,CH1 CH128通道可任意選擇、組合,每通道放大倍數(shù)都可獨立控制實時可調(diào)。 在模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元上集成了采樣保持電路和模擬多路開關(guān),大大節(jié)省了空間,提高了模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元的性能。
      128通道模擬轉(zhuǎn)換器采用基于PCI總線的128通道采集的PCI2000 采集卡,采集CH1 CH128通道模擬信號,經(jīng)過PCI總線傳輸?shù)接嬎銠C。 PCI2000采集卡是一種基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡,采用FPGA器件實 現(xiàn)數(shù)據(jù)與PCI總線高速通信。PCI2000采集卡帶有完備的函數(shù)模塊,其 硬件設(shè)置完全由軟件設(shè)計實現(xiàn),無需對硬件連接做任何活動,可以直接 通過編程來控制其工作。
      圖3所示為本實用新型控制電路原理圖,控制電路采用單片機為核 心,可以根據(jù)轉(zhuǎn)換通道的不同,在CH1 CH128通道之間實現(xiàn)任意組合, 同時實時啟動模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元,針對不同的頻率范圍設(shè)定最佳的轉(zhuǎn)換頻 率。單片機與DSP之間建立通信,采用雙向并行通信的方式。電路中 U1、U2采用74LS02芯片,U3與U6采用74LS08芯片,U4與U5為74F574 芯片,U7、 U8、 U9為74LS02芯片,U10采用DSP,其連接關(guān)系如圖3 所示。
      權(quán)利要求1.一種多通道生物電信號采集放大器,其特征在于所述多通道數(shù)據(jù)采集放大器包括CH1~CH128通道、模擬多道轉(zhuǎn)換器、控制電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元,CH1~CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器相連,控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器均與模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連。
      2. 按照權(quán)利要求1所述的多通道生物電信號采集放大器,其特征在 于所述模擬多道轉(zhuǎn)換器為128通道模擬轉(zhuǎn)換器。
      專利摘要本實用新型公開了一種多通道生物電信號采集放大器,包括CH1~CH128通道、模擬多道轉(zhuǎn)換器、控制電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元,CH1~CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器相連,控制電路和模擬多道轉(zhuǎn)換器均與模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連,模擬多道轉(zhuǎn)換器采用128通道模擬轉(zhuǎn)換器。針對人體測量的特殊性,在患者身上連接驅(qū)動導(dǎo)聯(lián)線進行驅(qū)動屏蔽,128通道模擬轉(zhuǎn)換器可采集到CH1~CH128通道的生物電信號,控制電路控制信號的采集和處理,通過電路的優(yōu)化設(shè)計進一步提高共模抑制比,從而達到消除共模干擾的目的。
      文檔編號A61B5/04GK201426714SQ20092009194
      公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
      發(fā)明者夏振宏, 峰 楊, 偉 鄭, 陳廣元 申請人:河南華南醫(yī)電科技有限公司
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