一種低噪聲便攜式的心電監測儀設計
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2．2 心電輸入電極
電極對動(dòng)態(tài)心電圖采集記錄心電信號的質(zhì)量至關(guān)重要，采用電極應貼附力強、透氣性好、吸汗、電極導電性能好、極化電壓低的優(yōu)質(zhì)電極，此外還應該具有對皮膚刺激小、佩帶舒適、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。通常采用表面鍍有AgCl的可拆卸的一次性軟電極，并在電極上涂有優(yōu)質(zhì)導電膏。
2．3 前置放大器
便攜機前置放大電路是對心電功能進(jìn)行自動(dòng)檢測的關(guān)鍵部分，要求該系統能在強的噪聲背景下，通過(guò)體表傳感器不失真地將心電信號檢測出來(lái)，放大至合適的幅度，送入A／D變成數字信號，供計算機分析處理。
對心電信號等生物醫學(xué)信號的采集采用模塊化的方式，主要由前端醫學(xué)傳感器、信號濾波放大調理電路和A／D采樣電路組成。其中調理電路根據不同生物醫學(xué)信號的頻譜和幅度范圍的不同選擇不同的濾波器和放大電路。通過(guò)前置放大部分對ECG信號進(jìn)行放大，此部分包括右腿驅動(dòng)以抑制共模干擾、屏蔽線(xiàn)驅動(dòng)以消除引線(xiàn)干擾，增益設成10倍左右。設計前置放大采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的醫用放大器AD620。放大后的信號經(jīng)濾波、50 Hz陷波處理后再進(jìn)一步放大，后級增益設成100倍左右。由于心電信號幅度最大為幾個(gè)mV，而A／D轉換中輸入信號的幅度要求在1 V以上，所以總增益設成1 000倍左右。
其中，濾波采用二階高(低)通濾波電路，用于消除O．05～100 Hz頻帶以外的肌電等干擾信號，工頻中的其余高次諧波也可被濾除掉。同時(shí)，采用有源雙T帶阻濾波電路進(jìn)一步抑制50 Hz工頻干擾。
2．4 心電信號的放大
心電信號屬于高強噪聲下的低頻微弱信號，且電極與體表的接觸電阻一般高達幾兆歐，所以要求前置放大級應具有高輸入阻抗、高共摸抑制比、低噪聲、高增益且可調、低功耗和抗干擾能力強的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)比較，選用Analog Device公司的低價(jià)儀表放大器AD620。
心電信號的放大具體實(shí)現電路見(jiàn)圖1。心電信號前置放大級的增益不易設定太高，以免在干擾較強時(shí)信號引起嚴重失真。為更好地消除共模電壓，設計了自舉屏蔽驅動(dòng)電路如圖1所示。采用緩沖放大器將連接點(diǎn)的共模電位驅動(dòng)到屏蔽線(xiàn)，在輸入共模信號時(shí)使屏蔽線(xiàn)與芯線(xiàn)等電位，在差模信號輸入時(shí)沒(méi)有影響。為了進(jìn)一步提高電路的抗干擾能力，采用右腿驅動(dòng)電路從根本上降低空間電場(chǎng)在人體上產(chǎn)生的干擾。此右腿驅動(dòng)不是實(shí)際意義上的右腿驅動(dòng)，因為由于此系統的側重點(diǎn)在于便攜操作，選用腹部右下側設置電極。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195845.htm
2．5 電極脫落檢測
由于此系統應用于人體日常生活中，人常常處于活動(dòng)狀態(tài)，這樣輸入電極很可能脫落，從而使系統不能正常工作。為此，設計了導聯(lián)電極脫落檢測電路如圖2所示。
正常情況下，正負電極對人體皮膚形成的極化電壓可以互相抵消。當一側電極脫落時(shí)，將有較大的極化電壓輸入，通過(guò)一個(gè)比較器，當比較電壓超出范圍時(shí)，認為電極導聯(lián)脫落，V0輸出電平由正常時(shí)的高電平變?yōu)榈碗娖?，下級三極管導通，蜂鳴器發(fā)聲指示。
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