[發明專利]一種多通道微電極生物阻抗測試系統及方法

在審

• 申請號: 202011003530.3
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112180166A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 管旭升;貢旭彬;馬梅方
• 申請（專利權）人: 江蘇易格生物科技有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R1/30;A61B5/053;A61B5/00
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 高遠

1.一種多通道微電極生物阻抗測試系統，其特征在于，包括MCU控制電路、多級電源供電電路、正弦波生成電路、衰減器電路、測量電路、放大器電路、多路ADC轉換電路、上位機通信電路和數據選擇器電路；

所述多級電源供電電路設有多級濾波電容陣列，并用于為整個系統提供穩定低噪的供電電壓；所述正弦波生成電路包括DAC電路和運算放大器電路，所述DAC電路與所述MCU控制電路電氣連接，并用于接收所述MCU控制電路的指令生成未過零點的正弦波，所述運算放大器電路用于將所述DAC電路輸出未過零點的正弦波轉化為過零點正弦波；所述衰減器電路用于對過零點正弦波進行二千五百倍衰減；所述測量電路設有待測阻抗，所述待測阻抗分別連接所述衰減器電路和所述放大器電路；所述放大器電路用于將待測阻抗測量電壓放大至所述多路ADC轉換電路能夠精確采集到的量級；所述多路ADC轉換電路與所述MCU控制電路連接，并用于采樣原始過零點正弦波數據及所述放大器電路放大后的測量電壓；所述上位機通信電路用于所述MCU控制電路與上位機通信；所述數據選擇器電路用于所述MCU控制電路選擇對應的測量通道；所述MCU控制電路用于調度各個電路模塊，并進行待測阻抗計算數據存儲。

2.根據權利要求1所述的一種多通道微電極生物阻抗測試系統，其特征在于，所述多級電源供電電路包括依次連接的USB供電電路、電源電路和穩壓濾波電路，所述多級濾波電容陣列包括第一級濾波電容陣列、第二級濾波電容陣列和第三級濾波電容陣列；所述USB供電電路用于將USB供電提供至系統內部；所述電源電路，用于將所述USB供電電路接入的電壓經過第一級濾波電容陣列后進行升壓和負壓；所述穩壓濾波電路，用于將所述電源電路升壓和負壓后的電壓經過第二級濾波電容陣列和第三級濾波電容陣列濾波處理至穩定低噪的供電電壓到整個系統。

3.根據權利要求1所述的一種多通道微電極生物阻抗測試系統，其特征在于，所述運算放大器電路為單個運放器接入電源的反向求和電路，所述反向求和電路用于將DAC輸出未過零點的正弦波轉化為過零點的正弦波；所述放大器電路采用軌對軌精密運放，用于將阻抗測量電壓放大至所述多路ADC轉換電路能夠精確采集到的量級。

4.根據權利要求1所述的一種多通道微電極生物阻抗測試系統，其特征在于，所述正弦波生成電路和所述放大器電路分別與所述多路ADC轉換電路之間設有上拉電阻，所述上拉電阻用于將測量電壓調整至所述多路ADC轉換電路能夠測量的范圍。

5.根據權利要求1所述的一種多通道微電極生物阻抗測試系統，其特征在于，所述數據選擇器電路包括4塊ADG1206MUX芯片及其外圍電路，與所述MCU控制電路電氣連接，用于所述MCU控制電路MCU選擇對應的測量通道，以實現多通道測量的目的；所述MCU控制電路包括STM32F407VGT6芯片及其外圍電路，所述STM32F407VGT6芯片通過直插針腳接入本系統。