[實用新型]一種音頻傳輸的遠程學習腦電波信號采集帶

有效

• 申請號: 201320166759.8
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN203153730U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 許陵;張靈聰;黃錦標
• 申請（專利權）人: 漳州師范學院
• 主分類號: A61B5/0476
• 分類號: A61B5/0476
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔

技術領域

本實用新型涉及腦電波信號領域，特別是一種音頻傳輸的遠程學習腦電波信號采集帶。

背景技術

隨著網絡技術的成熟和普及，遠程教育作為終身學習的一種手段，已被人們接受。但是，遠程教育的學習與課堂學習的最大區別是：課堂學習是在教師的監管下完成的；而遠程教育的學習是一種自主學習。由于沒有教師的監管，加上人的自身原因及環境因素等等，使得遠程教學的學習效果很難達到課堂學習的效果。有些學習者甚至無法完成學習任務。最大缺陷就是缺少教師這個角色。

人的學習狀態可分為三種。在專心學習時，注意力集中，在生理上表現為腦電波有規律比較平穩（稱α頻率在8Hz^-13Hz）；興奮時（稱β頻率在13Hz以上），表現為頻率變快，幅度變大，持續時間不易過長；學習疲勞時（稱θ頻率在4Hz^-7Hz），表現為注意力分散，腦電波比較雜亂。

目前腦電波的采集設備主要分兩大類：一類的醫用專業腦電圖機，它是用于疾病的診斷，采用10-20系統電極和雙極導聯的復雜結構，需要專人操作。但精確度高；另一類是簡易腦電波采集設備，采用2-3電極（其中1-2是基準電極，放置于耳垂）和平均導聯或單極導聯結構。它用于常人的實驗性研究，如心理學的注意實驗等。它的結構比較簡單，使用也比較方便。但精確較低。

導聯有三種：單極導聯、平均導聯和雙極導聯。單極導聯和平均導聯原理基本一樣，都是以耳垂為基準端，屬于單端輸入法，抗干擾比較差。雙極導聯沒有基準端，屬于差分輸入法，抗干擾比較強。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提出一使用方便的音頻傳輸的遠程學習腦電波音頻采集帶。

本實用新型采用如下技術方案：

一種音頻傳輸的遠程學習腦電波信號采集帶，其特征在于：包括帶體和與帶體相連的裝置主體，帶體上設置有電極；裝置主體上包括有與電極相連的信號處理電路、與信號處理電路相連的信號輸出接口、與上述電極和信號處理電路相連的供電裝置；所述信號處理電路包括與電極相連的前置放大電路、與輸出接口相連的輸出放大電路以及連接于前置放大電路和輸出放大電路之間的負反饋電路。

進一步的，所述前置放大電路采用INA333數據放大器，該放大器的差分輸入端與電極相連，一輸出端與輸出放大電路輸入端相連，另一參考輸出端與負反饋電路輸出端相連。

進一步的，所述輸出放大電路包括一第一運放器，該第一運放器的信號輸入端與所述前置放大電路的輸出端之間串聯一第二電阻，該第一運放器的輸出端與其信號輸入端之間并聯有一第一電容，且該第一運放器的輸出端與前置放大電路的參考輸出端相連。

進一步的，所述負反饋電路包括一第二運放器，該第二運放器的信號輸入端與所述前置放大電路的輸出端之間串聯有第一電阻，該第二運放器的輸出端與其信號輸入端之間并聯有一第三電阻和一第二電容，且該第二運放器的輸出端與信號輸出接口相連。

進一步的，所述第一運放器和所述第二運放器均為OPA2333運放器。

進一步的，所述裝置主體還包括有充電接口，該充電接口與所述供電裝置相連。

由上述對本實用新型的描述可知，與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型的音頻傳輸的遠程學習腦電波采集帶，根據學習監控的特點（眼睛的注意程度），將電極放置于雙眼上方前額部位，采用電極和雙極導聯結構采集人體腦電波信號，并通過前置放大電路、負反饋電路和輸出放大電路進行處理后，通過信號輸出接口與外部設備連接可將獲取到的經處理后的腦電波信號發送至遠端實現遠端監控。

附圖說明

圖1為本實用新型的采集帶的使用示意圖；

圖2為本實用新型的整體結構示意圖；

圖3為本實用新型的信號處理電路原理圖；

圖4為本實用新型的INA333放大器的內部結構示意圖。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本實用新型作進一步的描述。

腦電波信號是屬于強噪聲背景下的超低頻（0.5-100Hz）、微弱（0.1-1mV）信號，當生物信號通過電極轉換成電量時，獲得的信號電壓變化量很小，而共模電壓卻很高，所以電極后面的數據放大器必須具有很高的共模抑制比，同時要求有較高的輸入電阻，以免對電極產生影響。為了提高測量精度，數據放大器還應有較高的開環增益，較低的失調電壓、失調電流、噪聲以及漂移等。作為便攜采集裝置還要考慮低電壓，低功耗。