[發(fā)明專利]一種生物電信號采集裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110359246.4
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102488509A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 何宗奎;肖正文
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權事務所 44248
• 代理人: 黃震

1.一種生物電信號采集裝置，其特征在于，包括進行信號采集的多條采集通道90、輸入保護/低通濾波電路10、緩沖器20、通道選擇及差分放大單元30、模數(shù)轉換電路60、處理器單元70，所述輸入保護/低通濾波電路10對采集的信號進行能量限制以保護電路，再進行低通濾波，所述緩沖器20對采集的信號進行阻抗變換，通道選擇及差分放大單元30選擇當前需要轉換的模擬通道及接下來需要采樣的模擬通道并切換，對當前需要轉換的模擬通道和即將轉換的模擬通道信號進行差分放大和輸出；所述模數(shù)轉換電路60對信號進行模數(shù)轉換然后輸入到處理器單元70，所述處理器單元控制所述通道的選擇與切換并接收所述模數(shù)轉換電路60輸出的信號。

2.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述生物電信號采集裝置還包括將人體設置在中心電位的右腿驅動電路90，所述右腿驅動電路90包括運放和電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5，所述運放的負相輸入端分別通過電阻R1、電阻R2、電阻R3連接輸入端RA_BUF、輸入端LA_BUF和輸入端LL_BUF，所述運放的正相輸入端連接人體的中心電位，所述運放的負相輸入端通過電阻R4連接所述運放的輸出端，所述運放的輸出端通過限流電阻R5連接導聯(lián)RL。

3.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述輸入保護/低通濾波電路10包括氣體放電管、限流電阻、濾波電容、高頻交流耦合電容、雙二極管，所述氣體放電管的兩端分別連著導聯(lián)輸入和浮地；限流電阻一端與導聯(lián)輸入端相連，另一端與緩沖器20的同相輸入端相連；濾波電容的一端與所述輸入緩沖電路20同相端相連，另一端與浮地相連；高頻交流耦合電容一端與高頻信號源的輸出相連，另一端與緩沖器20同相端相連；雙二極管的中心抽頭端與緩沖器的同相輸入端相連，另兩端分別與正負電源相連。

4.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述緩沖器20由一個低失調電壓、低失調電流、低噪聲的單運放構成，單運放同相端與輸入保護電路/低通濾波器10中的限流電阻相連，反相端接運放自身的輸出端并與模擬開關30的輸入通道相連。

5.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述通道選擇及差分放大單元30包括通道選擇電路及差分放大電路32，所述通道選擇電路包括模擬開關陣列31及切換電路33，所述模塊開關陣列31連接所述緩沖器20及所述差分放大電路32，所述切換電路33連接所述差分放大電路32及所述模數(shù)轉換電路60。

6.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述通道選擇及差分放大單元30包括通道選擇電路及差分放大電路，所述通道選擇電路包括模擬開關及電阻，所述模擬開關通過所述緩沖器20及輸入保護/低通濾波電路10連接多路采集通道，所述電阻通過所述緩沖器20及輸入保護/低通濾波電路10連接一種采集通道。

7.根據(jù)權利要求5或6所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述差分放大電路40由兩個差分放大電路模塊構成一片集成的高速雙運放與三個電阻構成，所述差分放大電路32的負相輸入端IN－通過模擬開關30的輸出端與右胳膊的導聯(lián)RA連接的緩沖器20的輸出連接，正相輸入端IN+通過模擬開關30的輸出端與除右胳膊的導聯(lián)RA、右腿導聯(lián)RL外的其它導聯(lián)連接的緩沖器20的輸出連接，差分放大電路32的輸出與模擬開關33的輸入端相連。

8.根據(jù)權利要求5所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述模擬開關陣列30包括模擬開關K1和模擬開關K2，所述模擬開關陣列30的差分輸入的負相與右胳膊的導聯(lián)RA連接的緩沖器20的輸出連接的輸出相連，正相與除右胳膊的導聯(lián)RA外的其它導聯(lián)連接的緩沖器20的輸出連接；所述模擬開關陣列30的差分輸出與所述差分放大電路32的兩個同相輸入端相連；所述處理器單元70包括輸入輸出端，所述模擬開關陣列30的控制信號線與處理器單元70的輸入輸出端相連。

9.根據(jù)權利要求1所述生物電信號采集裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉換器60為差分輸入的模數(shù)轉換器，電壓參考源的輸出端接到所述模數(shù)轉換器60的參考電壓輸入引腳VREF上，所述模數(shù)轉換器60的差分正相輸入端通過模擬開關33連接到差分放大電路40的正相輸出端；所述模數(shù)轉換器60的差分負相輸入端通過模擬開關33連接到差分放大電路40的負相輸出端，所述模數(shù)轉換器60的輸出端與處理器單元70相連。