心电信号采集电路实验报告.doc
心电检测电路的设计报告和测试报告
心电检测电路的设计报告和测试报告一、设计报告（一）、设计目的及其意义心肌是由无数个心肌细胞组成，由窦房结发出的兴奋，按一定的途径和时程，依次向心房和心室扩布，引起整个心脏的循环兴奋。
心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序、和时间均有一定的规律。
由于人体为一个容积导体，这种电变化也必须扩布到身体表面。
鉴于心脏在同一时间内产生大量的电信号，因此，可以通过安放在身体表面的胸电极或四肢电极，将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来，这种记录曲线称为心电图，如下图所示。
心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。
心肌细胞的生物电变化时心电图的来源，但是心电图曲线与单个心肌细胞的膜电位曲线有明显的区别。
ECG波形是由不同的英文字母统一命名的。
正常心电图由一个P波、一个QRS波群和一个T波等组成。
P波起因于心房收缩之前的心房极时的电位变化；QRS波群起因于心室收缩之前的心室除极时的收位变化；T波为心室复极时的电位变化，其幅度不应低于同一导联R波的1/10，T波异常表示心肌缺血或损伤。
ECG的持续时间由：P-R间期（或P-Q间期）为P波开始至QRS波群开始的持续时间，也就是心房除极开始至心室除极开始的间隔时间，正常值为0.12～0.20s，若P-R期延长，则表示房室传导阻滞；Q-T间期为QRS波群的开始至T波的末尾的持续时间，意为心室除极和心室复极的持续时间，正常值为0.32～0.44s；S-T 段为从QRS波群终末导T波开始之间的线段，此时心室全部处于除极状态，无电位差存在，所以正常时与基线平齐，称为等电位线，若S-T段偏离等电位线一定范围，则提示心肌损伤或缺血等病变；QRS波群持续时间正常值约为0.06～0.11s。
因此，实时的检测心电信号，可以从所得出的心电图上观察心脏的变化，医生就可以从所测的心电图上判断心脏各个部位的功能是否正常，所以心电图是医生治疗心脏方面的疾病所不可或缺的依据。
心电图实训报告
心电图实训报告心电图（Electrocardiogram, ECG）是一种通过记录心脏电活动的图形来反映心脏功能的检查方法。
它是临床上常用的一种非侵入性检查手段，可以帮助医生判断心脏的生理状态，诊断心脏病变。
在本次实训中，我们将对心电图的获取、分析和诊断进行实际操作，以提高对心电图的认识和理解。
一、心电图的获取。
1. 心电图的仪器和导联。
心电图的获取需要使用心电图仪器和导联，常用的导联有四肢导联和胸导联。
四肢导联包括I、II、III、aVR、aVL、aVF六个导联，胸导联包括V1-V6六个导联。
在实际操作中，我们要正确安放导联电极，保证导联的贴合和稳定性，以获得清晰的心电图信号。
2. 心电图的操作步骤。
进行心电图检查时，首先要告知患者相关注意事项，如避免运动、保持呼吸平稳等。
然后进行导联的安放和仪器的设置，确保信号的准确记录。
操作过程中要细心观察患者的情况，及时处理可能出现的问题，以确保心电图的准确性和完整性。
二、心电图的分析。
1. 心电图波形的解读。
心电图是由P波、QRS波群和T波组成的，每个波形代表着心脏的不同电活动。
P波代表心房的除极，QRS波群代表心室的除极，T波代表心室的复极。
通过观察波形的形态、振幅和间距等特征，可以初步判断心脏的电活动是否正常。
2. 心电图的心率和节律分析。
心电图上的R-R间期可以用来计算心率，正常成年人的心率在60-100次/分钟之间。
同时，观察心电图上R波的规律性和间距，可以初步判断心脏的节律是否规律。
三、心电图的临床意义。
心电图是临床上常用的辅助检查手段，对心脏病变的诊断和鉴别诊断具有重要意义。
通过心电图可以判断心律失常、心肌缺血、心肌梗死、心肌肥厚等疾病的存在和程度，为临床医生制定治疗方案和评估疗效提供重要依据。
结语。
通过本次实训，我们对心电图的获取、分析和临床意义有了更深入的了解。
正确的操作步骤和准确的分析能力是保证心电图质量的关键，也是提高临床诊断水平的重要保障。
心电信号采集电路实验报告
心电放大电路实验报告一概述心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
普通心电图有一下几点用途1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。
2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。
3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。
4、能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。
5、心电图作为一种电信息的时间标志，常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪，以利于确定时间。
6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。
二系统设计心电信号十分微弱，频率一般在0.5HZ-100HZ之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度大约在10uV-5mV之间，所需放大倍数大约为500-1000倍。
而50hz工频信号，极化电压，高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。
下图为整体化框图。
三具体实现电路图如下：1 导联输入：导联线又称输入电缆线。
其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。
心脏电兴奋传导系统所产生的电压是幅值及空间方向随时间变化的向量。
放在体表的电极所测出的ECG信号将随不同位置而异。
心周期中某段ECG描迹在这一电极位置不明显，而在另一位置上却很清楚。
为了完整描述心脏的活动状况，应采用多电极导联方式测量心电信号，基于现在的实验条件及要求，选择3导联方式：左臂（LA），右臂（RA）以及右腿（RL）。
心电信号源设计实验报告
信号分析与处理综合实验——心电信号源设计实验报告姓名许扬小组成员陈柯任林昶咏王斌斌王珩宇指导教师孙晖年级与专业 2010级爱迪生班所在学院电气工程学院目录一、实验目的 (1)二、实验设备 (1)三、心电信号研究的历史背景 (1)四、实验原理 (2)五、实验内容 (3)六、实验过程与成果 (3)（一）、simulink模块搭建 (3)（二）、示波器显示心电信号的硬件电路 (8)（三）、心电信号的傅里叶分析 (10)（四）、根据心电信号判断疾病 (15)（五）、GUI界面的制作 (22)七、总结与展望 (23)八、参考文献 (24)附录一单片机程序 (25)附录二一组心电信号的FFT数据 (26)附录三Matlab源程序 (34)一、实验目的1. 了解心电信号的主要波形构成及其特征。
2. 运用Matlab/Simulink，实现心电信号源模型的设计。
二、实验设备1.PC机一台2.单片机开发板一块（含STC89C51单片机）3.DAC0832芯片一片三、心电信号研究的历史背景90年代初期我国的吕维雪等提出了一种心脏电兴奋传播仿真算法LFX，并研究出了相应的LFX 心电仿真模型，在IBM2PC上实现了心电图QRST波形的仿真，达到了当时的国际领先水平。
心脏是生物体新陈代谢和能量传递的动力中心，有着不可替代的重要地位。
而心脏病室人类健康的头号杀手，全世界有三分之一的人口死亡是由心脏病引起的。
各种心脏病几乎都与心脏的生物电活动密切相关。
为了研究诊断心脏病，很早就有人提出了心电图的方法。
所谓心电图是指心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形（简称ECG）。
心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。
心电建模与仿真分为两个部分：一、已知心电源分别的情况下，求解心电场的泊松方程来获得体表的电位分布；二、已知体表电位的分布来推断心电源的分布。
心电图实验报告
心电图实验报告导言：心电图作为一种非侵入性的检查方法，广泛应用于临床医学和科研领域。
它通过记录心脏电活动，反映心脏肌肉收缩和舒张的过程，为医生提供了关于心脏功能和疾病的重要信息。
本实验旨在通过分析心电图波形和定性分析，探讨心脏健康与常见心脏疾病之间的关系。
实验方法：1. 实验材料准备：心电图仪、导联电极、酒精棉球、导电胶布。
2. 实验操作步骤：将导联电极粘贴在患者胸部特定位置，确保导联电极间无导电物质干扰。
患者保持安静状态，避免肢体运动干扰信号记录。
使用心电图仪记录心电图数据。
实验结果与分析：通过对实验数据的观察和分析，我们可以获得以下结论：1. 正常心电图特征分析正常心电图通常包含P波、QRS波群和T波。
P波代表心房肌的电活动，QRS波群反映心室肌的电活动，而T波则代表室壁肌电复极化。
正常心电图波形规整，波幅均匀，各个波之间的时间间隔相对稳定。
2. 心脏疾病的心电图特征a. 心律失常：心律失常是心脏电活动失去稳定的情况，常见类型有窦性心律失常、房性心律失常、室性心律失常等。
心律失常在心电图上表现为心率不齐、心跳过缓或过快、波形异常等。
b. 心肌缺血：心肌缺血是心脏供血不足，常见病因为主动脉粥样硬化或冠状动脉痉挛。
心肌缺血时，心电图上常见ST段压低、T波倒置等异常表现。
这些异常信号可用来判断心肌供血是否充足。
c. 心肌梗死：心肌梗死是心脏冠状动脉病变导致心肌血液供应中断，患者通常出现胸痛和心电图改变。
心肌梗死的心电图特征是ST段抬高、Q波增宽以及T波倒置。
d. 心室肥大：心室肥大常见于高血压、心肌病及瓣膜病变等疾病，心脏负荷加重。
心室肥大时，心电图上常见QRS波群增宽、波幅增高和ST段改变等异常。
结论：通过心电图实验的记录和分析，可以帮助医生及时发现和诊断心脏疾病，并制定相应的治疗方案。
不同类型的心脏疾病在心电图上表现出不同的特征，因此对心电图的准确解读和分析是非常重要的。
心电图检查作为一种简便、无创的检查方法，对于心脏健康的监测和疾病的筛查具有重要意义。
心电信号采集电路设计
一、心电图机概述1.1 医学仪器概述医学仪器主要用于对人的疾病进行诊断和治疗，其作用对象是复杂的人体，在医学仪器没有大量出现之前，医生主要凭经验通过手和五官来获取诊断信息，现在随着电子信息等技术的发展，医学仪器可以将人体的各种信息提供给医生观察和诊断。
由于生理信号均是微弱的信号，加之人体结构的复杂性和个体差异性，医学仪器在检测研究生物信息时，必须考虑到生物信息的特点，针对不同的生理参量采用不同的方法。
检测一些十分微弱的信息时，必须用高灵敏度的传感器或者电机，对于一些变化极为缓慢的生物信息，要求其检测系统具有很好的频率响应特性。
同时，对于检测到的信号，需要进行必要的处理，才能成为医生诊断的依据，现在能检测到的生理信号十分丰富，到了不用计算机就很难处理的地步。
所以对任何检测到的信号必须进行模/数转换，对不同的生理信息还要采用一些数学方法，如对非线性的生物信息，可通过拉普拉斯变换的办法，将其按线性处理；又如欲将检测到的以时间域表示的信息转换到频率域上，就得采用傅立叶变换的方法。
在生物信息处理过程中，当需要作信号波形分析时，又要用到模拟式频谱分析法（即滤波）和数字式频谱分析法。
另外，对于处理好的生理信号，必须以某种方式显示出来如打印在记录纸上或显示在显示屏幕上等。
图1.1从上述可以看到，医学仪器与其他仪器相比具有其特殊性。
一台完整的医学仪器一般由以下几部分构成：信息检测系统、信息处理系统、记录显示系统以及其他的辅助系统（如图1.1所示）。
检测系统主要包括被测对象、传感器或电极，它是医学仪器的信号源；信息处理系统的作用是对信息检测系统传送过来的信号进行处理，包括放大、识别（滤波）、变换等各种处理和分析，它也被认为是医学仪器的核心，因为仪器性能的优劣、精度的高低、功能的多少主要取决于它，可以说医学仪器自动化、智能化的发展完全取决于信息处理系统技术进步的程度；信息记录与显示系统的作用是将处理后的生物信息变为人们可以直接观察的形式。
心电图检查实验报告
心电图检查实验报告心电图测量的实验报告【实验目的】1、了解心电测量的原理，并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。
2、学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。
3、学习利用心电图计量心率，P-R间期、Q-T间期等各项数值。
【实验器械】RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。
【实验步骤】1、将连接线连好，打开计算机采集系统，选择“心电实验”。
确保及其妥善接地。
2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器，在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂，再用30%酒精擦湿以方便导电。
按照标准导联方式（左手接正极，右手接负极，右脚接地，这是标准导联方式之一）接好电极。
电极夹安放在肌肉较少的部分，手部在腕关节屈侧上方3-5cm处，足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。
3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向，使心电通道窗口中的波形易于观察。
4、开始观察并记录心电图，截取波形稳定的几个连续周期，保存文件，标明受试者姓名及实验时间。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（ xx—xx 学年第一学期）课程名称：现代医学电子仪器原理与设计开课实验室：信自楼111 xx年12月5日一. 实验目的1. 学会ECG-11B心电图机的使用.2. 进一步理解心电导联方式.3. 进一步熟习心电图机的工作原理.二. 实验仪器、材料XDT-1心电图机，医用酒精，导电膏（可用生理盐水代用）。
三. 心电图的典型波形P波：0.2mV；Q波：0.1mV；R波：0.5～1.5mV；S波：0.2mV；T 波：0.1－O.5mV；P-R间期：0.12～0.2s；QRS间期；0.06—0.1s；S-T段：0.12～0.16s；P－R段：0.04～0.8s。
四. 心电图导联图二标准肢导联单极肢导联单极胸导联五. 实验内容及步骤内容：从心电导联方式中任选一种导联，用手动方式操作，绘出心电图，在心电图中标出P波、R波、T波，并读出其幅度，填入实验数据表。
心电图测量的实验报告(完整版)
报告编号：YT-FS-6839-72心电图测量的实验报告(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common Prosperity心电图测量的实验报告(完整版)备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
【实验目的】1、了解心电测量的原理，并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。
2、学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。
3、学习利用心电图计量心率，P-R间期、Q-T间期等各项数值。
【实验器械】RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。
【实验步骤】1、将连接线连好，打开计算机采集系统，选择“心电实验”。
确保及其妥善接地。
2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器，在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂，再用30%酒精擦湿以方便导电。
按照标准导联方式（左手接正极，右手接负极，右脚接地，这是标准导联方式之一）接好电极。
电极夹安放在肌肉较少的部分，手部在腕关节屈侧上方3-5cm处，足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。
3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向，使心电通道窗口中的波形易于观察。
4、开始观察并记录心电图，截取波形稳定的几个连续周期，保存文件，标明受试者姓名及实验时间。
这里填写您企业或者单位的信息Fill In The Information Of Your Enterprise Or Unit Here。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
心电放大电路实验报告
一概述
心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
普通心电图有一下几点用途
1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。
2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。
3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。
4、能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。
5、心电图作为一种电信息的时间标志，常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪，以利于确定时间。
6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。
二系统设计
心电信号十分微弱，频率一般在0.5HZ-100HZ之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度大约在10uV-5mV之间，所需放大倍数大约为500-1000倍。
而50hz工频信号，极化电压，高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。
下图为整体化框图。
三具体实现
电路图如下：
1 导联输入：
导联线又称输入电缆线。
其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。
心脏
电兴奋传导系统所产生的电压是幅值及空间方向随时间变化的向量。
放在体表的电极所测出的ECG 信号将随不同位置而异。
心周期中某段ECG 描迹在这一电极位置不明显，而在另一位置上却很清楚。
为了完整描述心脏的活动状况，应采用多电极导联方式测量心电信号，基于现在的实验条件及要求，选择3导联方式：左臂（LA ），右臂（RA ）以及右腿（RL ）。
2 前置放大：
（1）差动放大：如果将保护电阻直接接入后面的时间常数电路，其输入阻抗将大为减小，减低了心电图机的性能，若加入差动发大器，其差模输入阻抗为2Ri ＋，共模输入阻抗为Ri ＋/2，增加了输入电阻，进一步抑制了电极噪声与50Hz 干扰，提高了共模抑制比。
考虑到前级存在极化电压，最大为300mV ，此极放大增益不宜过高，大约定在6倍左右，选取R4=R5=24K Ω，R3＝10 K Ω，其增益为(R3+R4+R5)/R3=5.8。
电路图如下所示： 差动放大后信号与输入信号波形双综如下图所示：
（2）高通滤波：由于电极和电介质或体液接触，在金属界面上总会产生极化电压，其最大值可能为300mV ，这部分电路的主要功能就是滤出极化电压以及其余低频干扰，这部分选取高通滤波器，截至频率为0.05HZ ，根据f ＝RC
21，取R8=R9=330K Ω,得C1=C2=10uF ,从前极电阻中间引入驱动，避免了因电器元件不匹配使共模信号转化为差模信号而不易滤除的影响。
下罗为高通滤波部分电路图：
（3）右腿驱动电路：虽然AD620的共模抑制比较高，但当接入其他电路时，其共模抑制比会变得较低，我们在提高共模抑制比的同时，也要考虑用直接降低共模信号的方法来提高其值，右腿驱动电路就是一个很好的降低抑制共模信号的方法，在右腿接入一反向放大器，并与仪表放大相连，可以将共模信号抑制1＋K 倍（K 为反向放大增益），从而有效的降低了共模信号。
取R12=10M Ω,R11=10K Ω,从而K ＝R12、R11=1000,加一电容组成低通滤波器，是电路稳定，在这里选取C3=4.7nF 。
右腿驱动部分电路图如下：
（4）仪表放大：由于这部分电路采用集成的AD620，其输入电阻为1000M Ω，共模抑制比为95dB ，满足本单元设计要求，增益定为20倍，根据A G =1+50K Ω/R G ,可取R G ＝2.5K 。
仪表放大部分电路如下：
仪表放大与输入波形双综如下图所示：
3滤波电路
高频干扰，其他医疗仪器的噪声会干扰心电信号的测量，其幅度不是很高，但由于心电信号同样较微弱，再加上前级的放大，高频干扰信号必须考虑滤除，已知人体心电信号频率大约为0.05Hz ～100Hz ，而低于0.05Hz 的信号已经在前置放大器中滤除，因此设计一低通截止频率为100Hz 的滤波器。
如下图：
4 后级放大
前级一共放大了6×20共120倍，最终要求放大到伏的量级，因此还需放大10倍左右，在此接入增益控制级，用于选择增益放大级数，两个固定电阻选为30K Ω和270K Ω，电位器选为20K Ω,调节范围9～10倍。
采用的是反向放大电路，如下图所示：
最终放大后的波形如下图所示：
四实验结果
开发板上的实验电路图如下：
将三个输入级分别与左右手以及右腿相连，得到的心电信号如下图所示：
由上图可得，该电路基本能够得出心电信号，但是由于个别原因（元器件的选择，电路的设计，放大器的使用），工频干扰较大。
五结论
本实验设计的心电信号交流放大电路放大倍数约为6*20*9=1080倍，放大器采用的军事双端供电。
本实验前级电路需要有着较强的对称性，差动放大部分采用的放大器为TL082，因为其对称性好，另外R4和R5，R6和R7，R8和R9必须经过严格的筛选，分别选取最接近的一对电阻，来提高实验的准确性。
附：各放大器性能参数
TL082
TL082主要参数OP07
OP07主要参数
AD62
AD62
0主
要参
数。