多通道生物電信號採集放大器的製作方法
2023-09-24 13:29:00 1
專利名稱：多通道生物電信號採集放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療器械技術領域，尤其是涉及一種多通道生物電 信號採集放大器。
背景技術：
生理信號不僅處於強噪聲的影響下，而且來自測量系統之外的幹擾 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 具有很高的靈敏度，而靈敏度越高的機器對外來幹擾也越加敏感，很容
易把幹擾引入儀器。其次，被測生理信號的頻率較低，市電50Hz幹擾 幾乎落在所有生物電信號的頻帶範圍內，而50Hz幹擾可以說是普遍存 在。同時人體屬於電的良導體，而且難以屏蔽，尤其是50Hz的工頻幹 擾，幾乎所有生物體均有攜帶，強大的幹擾信號往往把微弱的生理信號 完全淹沒。因此，抗幹擾和低噪聲的要求成為生理信號測量的基本條件。 有些幹擾很明顯，例如雷電、廣播電臺的發射、電網上大功率設 備的啟動或關閉、X光機的高頻發生器、照明電燈管的放電、射頻放電、 體內刺激、除顫等等，這種幹擾會影響生理信號採集的準確度。
'在實際應用中，經常遇到對多路輸出的信號進行採集的情況，各種 信號源所處的環境較為惡劣，因此如何設計出一套抗幹擾能力強、性能 良好的多通道信號採集裝置是有待解決的問題。
實用新型內容
有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種多通道生物電信號採集放大器，它能進一步提高共模抑制比，抗幹擾能力強，可實現多通道的 信號採集。
本實用新型採用以下技術方案
一種多通道生物電信號採集放大器，其中，所述多通道生物電信號 採集放大器包括CH1 CH128通道、模擬多道轉換器、控制電路和模/ 數轉換單元，CH1 CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉換器相連， 控制電路和模擬多道轉換器均與模/數轉換單元相連。
進一步，所述模擬多道轉換器為128通道模擬轉換器。
.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採集放大器，針對人體測 量的特殊性，在患者身上連接驅動導聯線進行屏蔽，人體心電信號經射 頻濾波、緩衝放大、第一級放大、高通濾波、第二級放大、低通濾波和 信號隔離，最後輸入到模/數轉換單元中，通過電路的優化設計進一步提 高共模抑制比，從而達到消除共模幹擾的目的。
128通道模擬轉換器可採集到128個通道的生理信號，控制電路控 制信號的採集和處理，提高了採集的生理信號的種類和數量，進一步提 高了儀器檢測數據的準確度和精確度。
在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考 察研究對本領域技術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。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明
書或者附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
'圖1為本實用新型單通道的工作流程圖；圖2是本實用新型的結構框圖； 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、模擬多道轉換器、控制電路和 鐔/數轉換模塊，CH1 CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉換器相 連，控制電路和模擬多道轉換器均與模/數轉換模塊相連，模/數轉換單 元即ADC轉換，與計算機連接。在本實施例中，模擬多路轉換器為128 通道模擬轉換器。
如圖1所示，通過驅動導聯線連接患者身上設置的電極，進行驅動 屏蔽，在患者身上採集到的信號，順序通過射頻濾波、緩衝放大、第一 級放大、高通濾波、第二級放大、低通濾波和信號隔離，這樣信號經過 三次濾波和三次放大，最終把採集到的信號輸出到計算機上。這種電路 的設計符合人體測量的特殊性，使得人體心電信號還需經過高壓保護、 緩衝隔離、驅動屏蔽、高低通濾波等電路之後才能進行模/數轉換，輸出 到計算機上，進一步提高了共模抑制比，從而達到消除共模幹擾的目的， 抗幹擾能力強。
如圖2和圖3所示，本實用新型是通過128通道模擬轉換器和控制 電路進行控制，CH1 CH128通道把採集到的信號傳送到128通道模擬 轉換器和控制電路，CH1 CH128通道在控制電路的控制下獨立進行信 號採集，128通道模擬轉換器的速率限制了多通道採集的速率，CH1 CH128通道可任意選擇、組合，每通道放大倍數都可獨立控制實時可調。 在模/數轉換單元上集成了採樣保持電路和模擬多路開關，大大節省了空間，提高了模/數轉換單元的性能。
128通道模擬轉換器採用基於PCI總線的128通道採集的PCI2000 採集卡，採集CH1 CH128通道模擬信號，經過PCI總線傳輸到計算機。 PCI2000採集卡是一種基於PCI總線的數據採集卡，採用FPGA器件實 現數據與PCI總線高速通信。PCI2000採集卡帶有完備的函數模塊，其 硬體設置完全由軟體設計實現，無需對硬體連接做任何活動，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，控制電路採用單片機為核 心，可以根據轉換通道的不同，在CH1 CH128通道之間實現任意組合， 同時實時啟動模/數轉換單元，針對不同的頻率範圍設定最佳的轉換頻 率。單片機與DSP之間建立通信，採用雙向並行通信的方式。電路中 U1、U2採用74LS02晶片，U3與U6採用74LS08晶片，U4與U5為74F574 晶片，U7、 U8、 U9為74LS02晶片，U10採用DSP，其連接關係如圖3 所示。
權利要求1.一種多通道生物電信號採集放大器，其特徵在於所述多通道數據採集放大器包括CH1～CH128通道、模擬多道轉換器、控制電路和模/數轉換單元，CH1～CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉換器相連，控制電路和模擬多道轉換器均與模/數轉換單元相連。
2. 按照權利要求1所述的多通道生物電信號採集放大器，其特徵在 於所述模擬多道轉換器為128通道模擬轉換器。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道生物電信號採集放大器，包括CH1～CH128通道、模擬多道轉換器、控制電路和模/數轉換單元，CH1～CH128通道分別與控制電路和模擬多道轉換器相連，控制電路和模擬多道轉換器均與模/數轉換單元相連，模擬多道轉換器採用128通道模擬轉換器。針對人體測量的特殊性，在患者身上連接驅動導聯線進行驅動屏蔽，128通道模擬轉換器可採集到CH1～CH128通道的生物電信號，控制電路控制信號的採集和處理，通過電路的優化設計進一步提高共模抑制比，從而達到消除共模幹擾的目的。
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 優先權日2009年7月27日
發明者夏振宏, 峰 楊, 偉 鄭, 陳廣元 申請人:河南華南醫電科技有限公司