的Id660以及只含有810nm光強(qiáng)信號(hào)的Id810。信號(hào)調(diào)理電路內(nèi)含兩個(gè)通 道，每個(gè)通道含有一個(gè)截止頻率為102Hz的4階巴特沃斯低通濾波器以及一個(gè)電壓放大倍 數(shù)為200倍的放大器。經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路后，輸至基于壓縮感知的A/D轉(zhuǎn)換器。
[0012] 所述的增益可控的寬帶生物信號(hào)調(diào)離與分離模塊，采用儀表差動(dòng)放大器，提高電 路共模抑制比，適合測量人體任意兩點(diǎn)之間的電壓差，其優(yōu)點(diǎn)在于電路具有較大的共模抑 制比，以避免由于傳感器的大幅度基線漂移干擾有效信號(hào)。主電路采用有記憶的自適應(yīng)放 大器，其特征在于由AD603組成兩極放大電路和同步增益控制電路。所述生物電信號(hào)電極 傳感器傳輸給第一級(jí)放大器，其阻抗一般大于100兆歐姆，電容值為100pF。輸入阻抗主要 由這兩個(gè)前置級(jí)運(yùn)算放大器的輸入阻抗決定，電阻R用于限流經(jīng)輸入導(dǎo)聯(lián)的電流，并聯(lián)的 齊納二極管和將所有超過齊納二極管的信號(hào)旁路至接地點(diǎn)。每個(gè)通道設(shè)有一個(gè)有源陷波 器，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R可以將陷波頻率設(shè)置為50/60HZ。放大器具有單獨(dú)的屏蔽驅(qū)動(dòng)用于保護(hù) 每個(gè)輸入導(dǎo)聯(lián)免受外界噪聲的干擾。
[0013] 所述的多通道壓縮感知隨機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊，采用可控制的A/D轉(zhuǎn)化電路，根據(jù)微處 理器系統(tǒng)所事先具有的信息經(jīng)驗(yàn)確定有效數(shù)據(jù)采樣時(shí)機(jī)，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)采集。
[0014] 基于上述實(shí)施方案，所述的固定在人體貼身部位的多組傳感器把包含人體生理特 征的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過多通道增益可控的寬帶生物電信號(hào)調(diào)離電路和壓縮感知隨 機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊，在微處理器的控制下，將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，同時(shí)通過WIFI/3G/4G傳 輸至云端。本地?cái)?shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示人體的包括心、肺、肝、胃部位的生物電信息和人 體組織器官的機(jī)械振動(dòng)生理特征信息。傳輸至云端的數(shù)據(jù)，經(jīng)過去噪、降噪和壓縮感知處理 后，通過云端Web服務(wù)模塊為終端用戶提供如下服務(wù)：①建立人體健康檔案；②人體亞健康 HRV精神壓力分析；③人體亞健康智能專家診斷分析；④個(gè)性化亞健康生活指導(dǎo)；⑤多元亞 健康關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析。
【附圖說明】
[0015] 圖1 :人體亞健康生理參數(shù)精神壓力分析儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2 :人體亞健康生理參數(shù)精神壓力分析儀原理結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖3 :可穿戴傳感器內(nèi)衣支架示意圖；
[0018] 圖4 :電壓跟隨器原理圖；
[0019] 圖5 :有記憶的自動(dòng)增益控制放大電路；
[0020] 注：圖3中附圖標(biāo)記為：①心電傳感器，②MEMS心電傳感器，③胃部生物電傳感 器，④MEMS胃部生理波傳感器，⑤肺部生物電傳感器，⑥MEMS肺部生理波傳感器，⑦肝部生 物電傳感器，⑧MEMS肝部生理波傳感器，⑨女士肺部生物電傳感器，⑩MEMS女士肺部生理


【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，本實(shí)用新型通過固定在人體內(nèi)衣支架上的三組傳感器，即：人體生物 電傳感器組、MEMS人體組織生理波形傳感器組以及血氧飽和度傳感器組，分別采集人體生 物電信號(hào)、人體組織生物特征機(jī)械振動(dòng)波形和人體脈搏血氧飽和度，各傳感器采集的信號(hào) 輸出端通過前置放大模塊、濾波電路和自動(dòng)增益放大電路連接至多通道壓縮感知的A/D轉(zhuǎn) 換電路的輸入端，多通道壓縮感知的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接至微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器，微處理器系統(tǒng)（移動(dòng)終端）還接有顯示模塊和模式設(shè)置模塊。
[0022] 該實(shí)用新型為了把多個(gè)傳感器固定在人體的被測部位，特意設(shè)計(jì)了可以固定傳感 器的貼身內(nèi)衣支架，如圖3,該支架可以將人體生物電傳感器陣列、MEMS人體組織生理波形 傳感器陣列、血氧飽和度檢測傳感器陣列固定在其上。通過固定在人體貼身部位的多組傳 感器把包含人體生理特征的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過增益可控的寬帶生物電信號(hào)調(diào)離電 路和多通道壓縮感知隨機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊，在微處理器的控制下，將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地， 同時(shí)通過WIFI/3G/4G傳輸至云端。本地?cái)?shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示人體的包括心、肺、肝、胃 部位的生物電信息和人體組織器官的機(jī)械振動(dòng)生理特征信息。傳輸至云端的數(shù)據(jù)，經(jīng)過去 噪、降噪和壓縮感知處理后，通過云端Web服務(wù)模塊為終端用戶提供如下服務(wù)：①人體亞健 康HRV精神壓力分析；②建立人體健康檔案；③人體亞健康智能專家診斷分析；④個(gè)性化亞 健康生活指導(dǎo)；⑤多元亞健康關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析。并在終端顯示器顯示，見圖2人體亞健康生理 參數(shù)精神壓力分析儀原理結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 所述的固定在人體可穿戴貼身內(nèi)衣支架上的傳感器組，主要用于固定多個(gè)傳感 器，包括心、肺、肝、胃部位的生物電信息和基于MEMS的人體組織生理波形傳感器陣列。其 特征在于：心臟部位傳感器設(shè)置了心電傳感器和MEMS微機(jī)電生理波檢測傳感器，兩個(gè)傳感 器分別固定在貼身傳感器內(nèi)衣支架上，男士固定在胸前右側(cè)，女士固定在背部右側(cè)。肺部位 傳感器設(shè)置了生物電傳感器和MEMS微機(jī)電生理波檢測傳感器，兩個(gè)傳感器分別固定在貼 身傳感器內(nèi)衣支架上，男士固定在左胸前，女士固定在左后背部。肝部部位傳感器設(shè)置了生 物電傳感器和MEMS微機(jī)電生理波檢測傳感器，兩個(gè)傳感器分別固定在貼身傳感器內(nèi)衣支 架左下側(cè)，公用地線采用鍍銀導(dǎo)電網(wǎng)格線固定于人體背部。見圖3 :可穿戴傳感器內(nèi)衣支架 示意圖。
[0024] 根據(jù)對(duì)影響人體亞健康和精神壓力參數(shù)的分析，本實(shí)用新型采用多通道信號(hào)采集 電路采集的人體生物電信號(hào)，包括：心電信號(hào)（放置在胸部、背部的電極）、胃電信號(hào)（放 置在左腹部的皮膚表面的電極）、肝電信號(hào)（放置在右腹部的皮膚表面的電極）、肺電信號(hào) (放置在肺部的皮膚表面的電極）；采集的MEMS人體組織生理波形傳感器包括心跳、胃腸 蠕動(dòng)、肝部摩擦音、肺部呼吸音；采集的血氧飽和度傳感器包括：固定在手指上或者固定在 人體的某皮膚位置實(shí)現(xiàn)脈搏測量、血氧飽和度測量、血壓測量和血液流速測量。
[0025] 人體生物電信號(hào)采用多通道陣列超高輸入阻抗、低噪聲的精密運(yùn)算放大器 TLV2254作為電壓跟隨器，跟隨器放置在緊靠被測傳感器的位置，以降低傳輸噪聲，每個(gè)通 道的輸出信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)保護(hù)環(huán)，保護(hù)環(huán)形成等電位的低阻抗屏蔽，以保護(hù)各個(gè)輸入通路免 受漏電流的影響。
[0026] 由于人體生理信號(hào)較弱，為了有效采集各傳感器信號(hào)，需要對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn) 行調(diào)理，信號(hào)調(diào)理電路由前置放大模塊、濾波電路和自增益放大模塊。生物電信號(hào)電極傳感 器傳輸給第一級(jí)放大器，其阻抗大于1〇〇兆歐姆，電容值為l〇〇pF。輸入阻抗主要由這兩個(gè) 前置級(jí)運(yùn)算放大器的輸入阻抗決定，電阻R用于限流經(jīng)輸入導(dǎo)聯(lián)的電流，并聯(lián)的齊納二極 管和將所有超過齊納二極管的信號(hào)旁路至接地點(diǎn)。本實(shí)用新型前置放大模塊由電壓跟隨器 TLV2254組成，如圖4是電壓跟隨器原理圖，電壓跟隨器的輸出接放大電路輸入端，放大電 路由四路低壓低功耗運(yùn)算放大器TLV2254構(gòu)成三級(jí)增益放大電路，每級(jí)增益可以通過編程 設(shè)置為10、100、1000倍，電路的總增益可達(dá)一百萬倍。
[0027] 該實(shí)用新型采用MEMS人體組織生理波形傳感器陣列傳，把人體組織的次聲波、 聲波和超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理模塊。信號(hào)調(diào)理模塊，由初級(jí)運(yùn)算放大器 TLV2254構(gòu)成的電壓跟隨器、信號(hào)放大電路和電壓自增益控制模塊組成。該電路在于把人體 的器官組織由于病變