- 1、本文档共141页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
5.1.2 信号源与数据采集电路间的接口电路 前置预处理接口电路应该具有很高的输入阻抗和共模抑制比,其输入级应有必要的保护及隔离措施; 为适应不同生理信号幅度和输出的幅度范围,应有足够的增益,电路既要滤除各种干扰,又要频带合适,以便得到信号检出时的最大保真度; 信号源与数据采集电路间的接口电路 为与数据采集电路适配,输出端输出阻抗要低,幅度的动态范围、模拟信号的极性、状态信号的电平等等都必须符合配接的规定。 有的还应有相应的校准电路(如血压定标电路)。 下面只就仪器中应用较多的生物电放大器和光电隔离电路做些介绍。 信号源与数据采集电路间的接口电路 一、心电信号放大器 为了给A/D转换提供一个低噪声、高灵敏度和幅度足够大的ECG信号电压。 完整的心电信号放大器应由输入保护及屏蔽电路、心电信号前置放大器、光电隔离电路、主放大电路、灵敏度调节和50Hz陷波电路、抗干扰滤波电路、外接输出电路以及限幅比较器、闭锁电路、无效信号检测电路等组成。 以下重点介绍心电信号前置放大器,如后页图所示。 心电信号前置放大器 心电图机用于测量体表心电图需要的频响为0.05 ~ 100Hz,因为骨骼肌信号在这范围内也比较大, 所以在心电图内产生躯体的伪迹。 在诊断场合要求患者在几分钟内不动是办不到的,但对长期受监护的病人则更难办到,病人的肌电干扰就不可避免。 在监护时,往往把高频端限制在45 ~ 75Hz。在心电图机中采用25Hz或35Hz肌电滤波器。 心电信号前置放大器 心电图具有很低的频率成分,诊断用0.05Hz;但对监护仪来说,呼吸,电极偏置电位的变化,环境温度的变化及身体移动都会引起基线漂移,因而监护仪的低端频率为0.1~ 0.5Hz。心电图机采用0.1Hz去漂移滤波器。 心电图机电极和皮肤接触时,有些电极可以产生几百mV的极化电位。前置放大器的放大倍数不宜太大,以避免造成电路饱和,前置放大器的增益一般在100以下。为使心电信号推动记录机构,需要主放大器将心电信号进一步放大。 前置放大器和主放大器之间可通过RC耦合,它决定了心电图机的低频响应,低端频响常以RC乘积(即时间常数来表示),如1.6秒,3.2秒。 心电信号前置放大器 心电图机电极和皮肤接触时的接触电阻不平衡降低抗干扰能力,故在每根导联线与缓冲放大器之间都接有10k电阻以减少接触电阻不平衡的影响。 三运放前置放大器: 心电图机常采用三运放组成的仪用放大器,如下页图所示。差分放大电路对经过导联选择电路选择的心电信号进行放大。 差分电路的特点是抑制因静电或磁感应而引入的50Hz交流共模干扰信号,使所需要的心电图信号得到放大,其放大倍数约为20倍。 进一步去除50Hz干扰还装有50Hz滤波电路。 心电信号前置放大器 抗共模干扰电路 共模干扰就是同时叠加在两条被测信号线上的外界干扰信号,因屏蔽引线的分布电容不完全相等而引起。 抑制共模干扰的措施: (1)利用双端输入的运放作为前置放大器,抑制共模干扰。 (2)利用隔离放大器,变压器或光电耦合器将信号源和仪器隔离,使两个地之间没有直接的导通回路。 (3)利用浮地输入双层屏蔽放大器。 串模干扰 它是由外界条件引起的,叠加在被测电压上的干扰信号,并通过测量仪器的输入端,与被测信号一起进入测量仪器而引起的测量误差。串模干扰主要来自于高压输电线所产生的空间电磁场。 抑制串模干扰的措施: (1)采用滤波器 双T滤波器,低通滤波器等。 (2)选择器件 采用双积分型的 A/D 器件。积分周期要等于工频周期的整数倍。 (3)电磁屏蔽 除进行电磁屏蔽外,应选用带有屏蔽层的双绞线或同轴电缆作信号线。 三运放电路特点为: 1、高输入阻抗; 2、高共模抑制比CMRR; 3、改变RG 可调节放大倍数。 公式计算: 设: R1=R2;R3=R4;R5=R6 Vo1-Vo2=IG(2R1+RG); Vi1-Vi2=IGRG; 故: Vo1-Vo2=(Vi1-Vi2)(2R1+RG)/RG AV1=(2R1+RG)/RG=1+2R1/RG 而 :AV2= - R5/R3 所以:总差模增益 AV=AV1*AV2= - ((1+2R1/RG)R5)/R3 而总共模增益AVM=AVM1*AVM2=1*0=0 心电信号前置放大器 如图9-3所示三运放组成的放大器,是心电图机通常采用的放大器。 当R2=R3,R4=R6,R5=R7 例: 调节R144,可减小共模输出信号。 二、
文档评论(0)