[發明專利]一種腦電神經信號探測器阻抗測試與激活匹配系統

無效

• 申請號: 201110324430.5
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102508000A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 吳正平;馬梅方;余華偉
• 申請（專利權）人: 三江學院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

?本發明屬于生物電子儀器領域，特別涉及一種腦電神經信號探測器。

背景技術

?腦電神經信號的采集對于醫學分析有非常重要的價值，而信號的采集也需要特定的條件和探測設備，正確有效地采集腦電神經信號是分析腦電神經信號和診療的前提。腦電信號的采集質量主要依賴于腦電神經信號探測器的特性，其中阻抗特性是反映腦電神經信號探測器的重要指標，因此，對腦電神經信號探測器的阻抗特性進行測試和判斷，以確保其工作性能便顯得尤為重要。

國內目前還沒有同類產品，國外目前有類似產品，但只能進行單通道手動人工測量，無法完成陣列切換和激活匹配功能，同時，產生的激勵信號為固定頻率（500Hz)方波信號，不易于后期的數據處理，其最終數據處理與顯示依賴于單片31/2位電壓測量芯片，不能進行數據保存與分析。

基于以上分析，本發明人針對探測器的測試系統進行深入研究，本案由此產生。

發明內容

?本發明所要解決的技術問題，是針對前述背景技術中的缺陷和不足，提供一種腦電神經信號探測器阻抗測試與激活匹配系統，其可對腦電神經信號探測器的阻抗進行測量分析，并根據需要對不符合信號采集要求的腦電神經信號探測器進行激活，使其與信號采集系統相匹配，從而實現自動測試、分析、在線測試和分析于一體。?

本發明為解決以上技術問題，所采用的技術方案是：

一種腦電神經信號探測器阻抗測試與激活匹配系統，包括上位機和下位機，上位機與下位機進行USB通訊連接，其中，下位機包括控制器、阻抗分析模塊、激勵信號調理電路、反饋信號處理電路、電極陣列切換開關、通道切換電路、測量電路、電鍍與激活模塊和模式切換電路；控制器通過I²C協議對阻抗分析模塊進行相關寄存器設置而產生交流正弦信號，而激勵信號調理電路對該交流正弦信號進行處理后，通過電極陣列切換開關送入外接被測腦電神經信號探測器；控制器還通過控制總線連接通道切換電路，實現電路間的切換；控制器通過SPI協議控制模式切換電路的輸出，而模式切換電路的輸出分別連接測量電路和電鍍與激活模塊。

采用上述方案后，本發明利用DDS產生用戶需求的激勵信號施加于被測腦電神經信號探測器上，通過嵌入式單片機和上位機程序控制多路（可擴展至128路）模擬開關進行電極陣列的切換，利用1MSPS的A/D技術對被測腦電神經信號探測器上的模擬信號進行信號轉換，再經過DSP處理進行DFT計算和算法處理得到腦電神經信號探測器的阻抗幅值和相位值。再利用自校準電路產生的幅值計算出增益系統，利用阻抗=1/(增益系數*幅度）計算出腦電神經信號探測器的實際阻抗，利用Z=(Φunknown-▽system）的算法進位相位的計算，上位機采用LabviewGUI編程進行控制和算法處理，同時具有保存測量數據功能。

本發明具有以下特點：

（1）利用先進的DDS技術產生頻率可變、分辨率為0.1Hz、頻率可實現范圍為1Hz-100KHz的正統信號，利用DSP和快速AD技術實現數據的處理與分析功能，采用上下位機結構，利用USB接口進行數據傳輸，上位機采用Labview圖形化編程技術，對采集到的數據進行顯示、記錄和分析，具有數據保存功能；

（2）本發明全部采用SMD貼片焊接技術，減小系統誤差；

（3）本發明集在線測試和激活電路設計于一身，對不符合要求的探測器可進行-20uA-+20uA的電流激活，同時可進行掃頻與相位分析功能，后期可擴展性和開發性極強。

附圖說明

?圖1是本發明的整體架構圖；

圖2是本發明的工作流程圖。

具體實施方式

?以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，本發明提供一種腦電神經信號探測器阻抗測試與激活匹配系統，包括上位機和下位機，其中，上位機與下位機進行USB通信連接，基于Labview?GUI編程平臺，在PC機上利用上位機對下位機進行控制并顯示下位機返回的結果，上位機采用直觀、操作簡便的編程風格，為使用者提供最合理的操作界面。