课程设计人体简易心电图采集及分析系统研究

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心电信号采集系统的研究与设计

心电信号采集系统的研究与设计

心电信号采集系统的研究与设计作者:王思毅来源:《卷宗》2017年第28期本文研究设计了十二导联心电采集系统。

系统由前端采集电路模块、滤波模块和控制模块组成。

前端采集模块对信号进行放大并抑制共模干扰,滤波模块对信号进行噪声处理,控制模块对导联切换和模数转换进行控制。

本系统具有体积小、高质量的特点,并使用了低功耗的处理芯片使得长时间的实时心电采集更加简单方便。

其能够以更高效稳定的方式对人体心电信号进采集,在未来可以更好地预防心血管疾病的发生,为人们的健康生活提供保障。

1 引言心血管疾病具有很强的隐蔽性和高危险性,一直是医学界研究的热点问题。

心电监护仪器能够及时发现心血管的异常情况,成为临床诊断以及生命科学研究的重要工具。

目前使用较多的心电监护仪器主要以工作站的形式应用于医院,因其价格昂贵且不便携带,阻碍了家庭应用的普及。

随着人们生活水平的提高,肥胖、快节奏的生活压力促使心血管疾病的发病率迅速上升,已成为威胁人类身体健康的主要因素之一。

与此同时,心血管疾病的发病趋势也不断趋于年轻化,便携式的心电系统能够帮助心血管类疾病的预防以及治疗。

随着电子设备的快速发展,专业的便携式心电监测设备也能够进入家庭中实现心电信号的日常监护,从而使医生能够更加全面及完整地评估病人的心脏状况。

使用心电监护仪可提高护理工作效率,随时了解患者病情,提高治疗和护理质量,大幅度降低危重患者的病死率。

因此,本文所研究的十二导联采集系统具有重要的医疗价值与社会价值。

本文设计的便携式十二导联心电采集系统通过电极片从人体的十个不同部位采集心电信号,信号经过放大、共模抑制、滤波并通过MSP430F149芯片控制模数转换,其通过控制导联切换芯片可以得到8路心电信号,最终可以得到十二导联信号。

2 系统总体结构前端采集电路模块从人体采集到微弱的生物电信号,并进行放大且抑制共模干扰,信号再经过滤波模块后得到高质量的心电信号。

控制模块采用了MSP430F149,低功耗处理芯片是系统的中央处理芯片,不仅进行导联切换,还控制模数转换AD7691等芯片。

心电信号采集及分析系统设计

心电信号采集及分析系统设计

本科毕业设计(论文)心电信号采集及分析系统设计谭莹莹燕山大学摘要心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一,早期诊断和治疗是预防心脏病的有效途径。

20世纪50年代末,美国科学家Holter首先发明了一种心电仪,人们称它为Holter心电仪或叫动态心电仪,这种技术在临床上可实现“长时间”、“动态”记录的心电图,就称为动态心电图。

能够记录病人24小时活动过程中的动态心电数据,给医生提供具有诊断价值的资料,对于心脏功能的评价,心脏病的早期诊断非常有益,所以心电监护仪在其中发挥着至关重要的作用。

本课题采用MSP430149单片机作为核心器件,主要完成对心电信号的24小时不间断采集、传输、存储、显示等功能。

关键词 心电信号;动态心电图;MSP430单片机电阻及电容组成。

在低频的情况下,这个源阻抗为纯电阻。

显然它包括()那么电阻=R 。

(R)。

人体内组织液是一种电解质,所以R与组织液离子浓度有关。

不仅与皮肤和电极接触松紧有关,还与皮肤的干湿、清洁度及每个人角质层的厚薄有关。

抗,才能确保增益的稳定性。

设两个电极与皮肤的接触电阻为、,如果不等于,不可避免的就会把共模干扰信号转化为电路无法克服34电路由两个等值电阻和一只由运算放大器输出端两个串联电阻的中点电压,即:当只有差模信号的输出=-时,有=O包含输入信号的共模部分=。

从而使得共模信号不经阻容其中是集成仪用放大器该电路的高通截止频率可以表示为:整个电路的共模抑制比可以由下式来计算:其中和分别是放大器第一级和第二级的共模抑制比。

由集成仪器放大器的共模抑制比决定。

在第二级放大倍数比较高的情况下,的值可以达到以上。

对的影响可以忽略。

的值则可以由下式得到:其中:、和、3为例,其的标准值为以标准值来计算,。

如果所选用高精度、匹配较好的运放,和的值还可以大幅度提高。

扰,有必要进行低通滤波电路的设计。

6图3.4 高通滤波电路8(和)位表示.则数据量为。

这样大的数据量可以。

课程设计心电图

课程设计心电图

课程设计心电图一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握心电图的基本知识、技能和应用,能够独立进行心电图的阅读和分析。

具体目标如下:1.了解心电图的基本概念、原理和组成部分;2.掌握心电图各波形的名称、含义和正常范围;3.熟悉心电图的测量和解读方法;4.理解心电图在临床诊断中的应用和意义。

5.能够正确识别和解读常见的心电图波形;6.能够分析心电图中的异常表现和相关疾病;7.能够运用心电图进行临床诊断和评估。

情感态度价值观目标:1.培养对心电图学科的兴趣和热情,激发学习的积极性和主动性;2.培养严谨、细致的观察和分析能力,提高临床思维能力;3.培养医德医风,注重患者隐私和人文关怀。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括心电图的基本知识、心电图各波形的识别和解读、心电图的测量和分析方法以及心电图在临床诊断中的应用。

具体内容如下:1.心电图的基本知识:心电图的定义、原理、组成部分和分类;2.心电图各波形的识别和解读:P波、Q波、R波、S波、T波、U波和V波等;3.心电图的测量和分析方法:纸带记录法、数字记录法、心电图机操作和解读;4.心电图在临床诊断中的应用:常见心血管疾病的心电图表现、心电图诊断标准和临床意义。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习兴趣和主动性,培养临床思维能力。

具体方法如下:1.讲授法:教师讲解心电图的基本知识和临床应用,引导学生理解和掌握;2.讨论法:分组讨论心电图案例,培养学生的分析和解决问题的能力;3.案例分析法:分析实际病例心电图,引导学生将理论知识应用于临床实践;4.实验法:操作心电图机,进行心电图的测量和解读,提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

具体资源如下:1.教材:选用权威、实用的教材,如《心电图学》等;2.参考书:提供相关的心电图参考书籍,供学生自主学习和拓展;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以图文并茂的形式展示心电图知识;4.实验设备:心电图机、纸带记录器等,用于实践操作和实验教学。

14-2简易心电图仪设计和实现

14-2简易心电图仪设计和实现

图 7 浮动负 负载原理图 路中,A1,A2 2、A3 及其周 周边电阻构成 成三运放仪用放大器;A4、 、A5 的作用是将 上图电路 共模 模信号从两个 个 R0 的中点 D 取出, 经倒 倒相放大后加至电源线的中 中线端 (O 点 点) ,如上图所 所示。 使其 其电桥正负电 电源的中线于 于 1.5m 长的传 传输线外表电 电线相连并浮 浮地。这样做 做的目的是要 要进一 步提 提高前级共模 模抑制能力。其原理如下 : 当某个时刻 刻,在 P1 点、P2 点的感应 应有共模信号 号,并设此时 时的共模输入 入信号为正值 值,经 过A A1、A2 放大后 后,在 B1、B2 点会产生较 较大同极性的 的共模信号,于是在 D 点 点可取出正极 极性的 共模 模信号,经过 过 A4 倒相,A5 跟随,在正 正负电源的中 中点 O 便得到 到负极性的共 共模信号,这 这样一 来,使 P1、P2 点的共模信号 点 号下降,最后 后使前级输出的共模信号下 下降,反之亦 亦然(正负电源的 中点 点 O 为浮动负 负载的参考点 点,按导联 I、 、II 方法连接 接的参考点,根据要求,则为 RL)。上述 分析 析表明,对共 共模信号而言,前级又引入 入了一个反馈 馈深度很大的 的负反馈,使 使前级输出的共模 信号 号大大下降,起到进一步抑制共模信号 号的作用,这 这可以使共模 模抑制比 KCMRR 在原来的基 基础上 提高 高 1-2 个数量 量级。 而对差模 模信号的放大 大倍数没有任 任何影响。 根据浮动负载 根 载的降噪原理 理及导 联 I、II 的接法 法要求,本实 实验中的降噪 电路如下:
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格、长度均一样 样,甚至人体卧床的姿势也 也要对称,如 如果不对称,比如,左手 手和右手垂直 直,则 两路 路感应的干扰 扰信号的幅度 度和相位就存在 在显著差异。 要 要保证干扰信 信号在放大器 器对称点处(A A 与 A’、B 与 B’)不形 形成差信号,在使用三运 运放仪 用放 放大器的时候 候,因尽量使使 使用的运放参 参数相同,并 并仔细匹配相 相关电阻;使 使用单片仪用放大 器时 时,应该选择 择 A1A,A2A 的内 内部参数和外 外接电阻完全 全对称。内部 部电路的对称 称已经由集成 成芯片 获得 得了保证,外 外部对称则是 是靠结构、工序 序给以保证。 3. .2.3 提高放 放大器的共模 模抑制比 KCMR MR 120dB 选 选择高共模抑 抑制比集成仪 仪用放大器 IN NA2128, 它的 KCMR》 B; 如果心电取 取最小值 20 V , 50HZ Z 市电的共模 模信号为 5V,则信噪比为 为 5000 10 0 / 20 2.5 10 108( (dB) ,这 已经

简易心电图仪课程设计

简易心电图仪课程设计

提供计数器计时中断。

计数器的时钟源频率最高可以设置为24.512MHz,经过分频后有多种采样频率可选。

而且凌阳单片机的汇编语言中已经有FIR算法可以直接应用,因此可以做出16阶的数字滤波。

虽然16阶的数字滤波器效果不是十分理想,不能充分发挥数字滤波的性能,但可以起辅助滤波作用。

综上所述,由于本系统除了波形处理外,还要求具有数字存储和回放功能,因此本系统采用模拟、数字滤波相结合的方案,对通过两种标准导联所采集的两路心电信号分别进行以100Hz 和500Hz 为截止频率的模拟低通滤波,对要进行存储的信号,在用单片机采样的同时对其进行数字滤波,截止频率可设置低于50Hz,以避免工频信号干扰,使所存储回放的心电波形更为清晰。

四陷波处理方案论证比较本系统要除去工频50Hz的干扰,需要对混杂在心电信号里的50Hz信号作尽可能大的衰减处理。

处理方案集中在两种:自适应相干模板法和模拟陷波法。

方案1 自适应相关模板法自适应相关模板法利用工频干扰的相关特性,从原始输入信号中得到工频干扰的模板,进而从原始输入信号中减去工频干扰的模板,达到滤除工频干扰的目的。

但这种方法算法虽简单但程序设计比较复杂,考虑到课程设计时间有限,故不采取这个方案。

方案2 模拟陷波法图1 为双T网络幅频特性曲线。

图1通过图1幅频特性可知,对于ω=ω0的其他频率信号,通过双T网络具有较强的负反馈,因为双T网络具有良好的滤波特性,在仪表的电源噪声滤波电路中获得了较为广泛的应用,又因为双T 网络具有比RC串、并联网络更好的选频特性,故我们选用双T 网络进行陷波。

综上比较,模拟陷波方案比较简易可行,因此选择模拟陷波方案系统设计综合以上方案论证与分析,我们得出总体设计框如下:图3为心电信号放大电路。

电极采集到的心电信号大约为20 μ V~20mV,而灵敏的仪表放大器INA128 只需外接一个电阻就能将信号放大1~10000 倍,其增益G 与外接电阻的RG 的计算公式为:RG 1G k 50-Ω=当G=1000时,RG=50.05Ω。

个人健康系统心电数据采集设计

个人健康系统心电数据采集设计

个人健康系统心电数据采集设计一、引言随着人们对健康的关注度不断提高,个人健康系统越来越受到人们的关注和需求。

心脏病是世界上最常见的疾病之一,而早期的心脏病往往不容易被人们察觉。

因此,开发一种可靠的个人健康系统,能够监测用户的心脏健康状况,对于预防心脏病的发生具有重要意义。

二、系统概述1.实时监测用户的心电数据;2.分析和识别用户的心脏健康状况;3.提供个性化的健康建议和预警。

三、系统结构1.佩戴式心电传感器:用户佩戴在胸部或手腕处,通过电极与皮肤接触,采集心电图信号;2.无线数据传输模块:将佩戴式心电传感器采集到的心电图数据通过无线方式传输给手机或其他便携设备;3.手机应用程序:接收心电图数据,进行数据处理和分析,生成报告,并提供个性化的健康建议和预警;4.数据存储和云服务:将用户的心电图数据存储在云端,方便用户随时查看和分析。

四、心电图数据采集与处理1.心电图数据采集:佩戴式心电传感器通过电极与用户皮肤接触,采集长时间(如24小时)的心电图信号,以获得更准确的心脏健康状况信息;2.数据滤波和去噪:采集到的心电图数据需要进行滤波和去噪处理,以消除干扰和噪声,并提高数据的可靠性;3.R波识别:R波是心电图中最明显的波峰,通过识别R波来计算心脏的心率;4.心律失常检测:通过对心电图数据的形状和间隔进行分析,检测是否存在异常的心律失常;5.心脏异常检测:通过对心电图数据的波形和特征进行分析,识别可能存在的心脏异常,如心肌缺血、心律不齐等。

五、数据分析与健康建议1.心脏健康评估:根据心电图数据的分析结果,对用户的心脏健康状况进行评估,以判断是否存在潜在的心脏病风险;2.健康建议:根据用户的心脏健康状况和需要,生成个性化的健康建议,包括生活方式调整、药物治疗建议等;3.预警功能:系统可以设置不同的预警阈值,当用户的心电图数据超过预警阈值时,在手机或其他便携设备上提醒用户,并建议尽快就医。

六、数据存储和隐私保护1.数据存储:个人健康系统采用云存储方式,将用户的心电图数据存储在云端,以便用户随时查看和分析;2.数据隐私保护:用户的心电图数据是敏感数据,系统需要采取相应的数据加密和隐私保护措施,确保用户的数据安全和隐私不受侵犯。

简易心电图仪设计(课程设计)

简易心电图仪设计(课程设计)

重庆理工大学《生物医学工程》课程设计报告题目:简易心电图仪的设计班级:生物医学工程11级学号:**********名:***指导老师:周奇、陈国明日期:2014年9月摘要心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。

心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。

人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz,幅度约为0~4mV,信号十分微弱。

由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号,加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰,使得心电噪声背景较强,测量条件比较复杂。

为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号,往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。

本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。

关键词:心电图干扰 AD620 滤波AbstractElectrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus.Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering目录摘要 (2)Abstract (3)目录 (4)1、设计要求 (5)2、方案设计 (5)2.1理论分析及芯片选用依据 (5)2.2设计方案论证 (6)2.2.1输入回路噪声抑制设计 (6)2.2.2 前置放大模块 (6)2.2.3 滤波网络模块 (7)3、系统实现 (7)3.1主要单元电路设计 (8)3.1.1前置放大模块及右腿驱动电路 (8)3.1.2 主放大器电路 (8)3.1.3 滤波电路................................................................................................. 错误!未定义书签。

心电图课程设计报告

心电图课程设计报告

心电图课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解心电图的基本概念、原理和应用,掌握心电图的阅读和分析方法,培养学生的实际操作能力和临床思维能力。

具体目标如下:1.知识目标:•掌握心电图的基本概念、原理和术语;•了解心电图在不同疾病状态下的表现;•熟悉心电图的操作步骤和解读方法。

2.技能目标:•能够独立进行心电图的操作和解读;•能够分析心电图异常表现并与临床疾病相对应;•能够运用心电图结果进行临床决策和病情评估。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的责任感和关爱患者的意识;•培养学生的批判性思维和解决问题的能力;•培养学生的团队合作和沟通能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括心电图的基本概念、原理、操作步骤和解读方法。

具体安排如下:1.心电图的基本概念和原理:介绍心电图的定义、产生机制和心电信号的记录方法。

2.心电图的操作步骤:讲解心电图机的使用方法、电极的放置和心电图的记录技巧。

3.心电图的解读方法:教授如何分析心电图的各个波段、间期和异常表现,以及如何与临床疾病相对应。

4.常见心电图异常表现的分析:讲解各种心电图异常表现的特点和临床意义。

5.心电图在临床应用中的案例分析:通过实际案例,让学生学会运用心电图结果进行临床决策和病情评估。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师讲解心电图的基本概念、原理和解读方法,为学生提供系统的知识框架。

2.案例分析法:通过实际案例,让学生学会运用心电图结果进行临床决策和病情评估。

3.实验法:学生亲自动手进行心电图的操作和解读,培养实际操作能力和临床思维能力。

4.小组讨论法:学生分组讨论心电图的案例,培养团队合作和沟通能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的心电图教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供相关的心电图参考书籍,供学生拓展阅读和深入研究。

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中北大学课程设计说明书学生姓名:范建园学号:1105084110学院:信息与通信工程学院专业:生物医学工程题目:电子综合应用实践:人体简易心电图采集及分析系统研究指导教师:韩建宁、张权职称: 副教授、副教授2015 年 1 月 5 日中北大学课程设计任务书14/15 学年第一学期学院:信息与通信工程学院专业:生物医学工程学生姓名:范建园学号:1105084110 学生姓名:张浪学号:1105084137 学生姓名:张桂玮学号:1105084128 课程设计题目:电子综合应用实践:人体简易心电图采集及分析系统研究起迄日期:2015年1月5 日~2015年1月25日课程设计地点:院楼610指导教师:韩建宁、张权系主任:张权下达任务书日期: 2015 年1月 5 日1.设计目的:设计一个简易心电图仪,可以测量人体心电信号并在示波器上显示出来。

2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):1、查阅相关资料;进行总体方案设计,得到原理框图;2、要求:(1)根据设计选择适当芯片(2)设计中需包含放大模块、滤波模块(3)滤波设计的低频截止频率0.05Hz,高频截止频率100Hz,误差±5Hz (4)设计心电放大器所用的直流稳压电源,输出交流噪声<±3mA3、选择合适器件,进行最终电路的仿真;4、要求3~5位同学为一组,分工明确,完成课题。

3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕:1、课程设计说明书一份2、仿真程序清单3、仿真结果,附结果分析及结论4.主要参考文献:1 华成英,童诗白.模拟电子技术基础北京:高等教育出版社,2006.5.2 王港元.电子电工实践指导江西科学技术出版社,2005.3 谢自美.电子线路设计•实验•测试第三版华中科技大学出版社.4 孙梅生.电子技术基础课程设计高等教育出版社5 周辉数字信号处理基础及Matlab实现中国林业出版社 20056 肖伟刘忠 Matlab程序设计与应用清华大学出版社 20057 钱同惠编著.数字信号处理.北京:机械工业出版社,20048 姚天任,江太辉编著.数字信号处理.第2版.武汉:武汉理工大学出版社,20009 黄文梅,熊佳林,杨勇编著.信号分析与处理——MATALB言及应用.长沙:国防科技大学出版社,20005.设计成果形式及要求:课程设计说明书仿真结果6.工作计划及进度:2015年:1月 5 日 ~ 1月10日:查资料;1月11日 ~ 1月13日:在指导教师指导下设计方案;1月14日 ~ 1月20日:在指导教师辅导下完成实验;1月21日 ~ 1月24日:撰写课程设计说明书;1月25日:答辩。

系主任审查意见:签字:年月日摘要心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。

心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。

人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz,幅度约为0~4mV,信号十分微弱。

由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号,加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰,使得心电噪声背景较强,测量条件比较复杂。

为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号,往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。

本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。

关键词:心电图干扰 AD620 滤波AbstractElectrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus.Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1、设计要求 (4)2、方案设计 (5)2.1理论分析及芯片选用依据 (5)2.2设计方案论证 (5)2.2.1输入回路噪声抑制设计 (5)2.2.2 前置放大模块 (6)2.2.3 滤波网络模块 (6)3、系统实现 (7)3.1主要单元电路设计 (7)3.1.1前置放大模块及右腿驱动电路 (7)3.1.2 主放大器电路 (9)3.1.3 滤波电路 (9)3.2低噪声稳压电源的设计 (11)3.3系统硬件接线原理图 (11)4. 心电图分析 (12)例子 (19)5. 基于matlab的心电信号检测与分析: (21)5.1 ECG处理的意义 (21)5.2 以软件为主的方法实现QRS波的检测 (21)5.3 QRS波检测方法与程序 (22)总结 (29)参考文献 (30)附录 (31)设计制作一个简易心电图仪,可以测量人体心电信号并在示波器上显示出来。

示意图如图1所示。

图1 简易心电图仪示意图导联电极说明:RA-右臂;LA-左臂;LL-左腿;RL-右腿。

第一路心电信号,即标准I 导联的电极接法:RA 接放大器反相输入端(-),LA 接放大器同相输入端(+),RL 作为参考电极,接心电放大器参考点。

第二路心电信号,即标准Ⅱ导联的电极接法:RA 接放大器反相输入端(-),LL 接放大器同相输入端(+),RL 作为参考电极,接心电放大器参考点。

RA 、LA 、LL 和RL 的皮肤接触电极分别通过1.5m 长的屏蔽导联线与心电信号放大器连接。

基本要求及技术指标如下:1)根据设计选择适当芯片2)低频截止频率0.05Hz ,(可不测试,由电路设计予以保证);3)高频截止频率100Hz ,误差±5Hz;4)设计心电放大器所用的直流稳压电源,输出交流噪声<±3mA5)设计中需包含放大模块、滤波模块导联电极具体使用:(1)用80mm ×20mm 薄铜皮作为皮肤接触电极。

(2)用带有尼龙拉扣的布带或普通布带将电极分别捆绑在四肢相应位置。

(3)测量心电图前,应使用酒精棉球仔细将与电极接触部位的皮肤擦净,然后再捆绑电极。

为减小电极与皮肤间的接触电阻,最好在电极下滴1~2滴5%的盐水,或用5%盐水浸过的棉球垫在电极与皮肤之间。

(4)被测人员应静卧,以避免测量基线大幅度漂移、降低噪声。

LA RA RL LL 心电信号 放大器 通用 示波器 稳压电源 ~220V2.1 理论分析及芯片选用依据2.1.1心电信号的特点心电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,由于受到人体诸多因素的影响,因而有着一般信号所没有的特点。

信号弱。

例如从母体腹部取到的胎儿心电信号仅为10μv,成人的心电信号范围也仅为5mv.噪声强。

由于人体自身信号弱,加之人体又是一个复杂的整体,因此信号易受噪声的干扰。

如胎儿心电混有很强噪声,它一方面来自肌电、工频等干扰,另一方面,在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电,母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。

随机性强。

心电信号信号不但是随机的,而且是非平稳的。

正是因为生物医学信号的这些特点,使得心电信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域。

2.1.2 心电信号的特征参数图2.1如图2.1为完整的心电信号波形图,分别由P波、P—R段、P—R间期、QRS复合波、S—T段、T波和U波组成。

本文将重点讲诉QRS波。

并且对它进行相关分析。

人体心脏工作产生的生物电流在身体表面不同部位产生不同电势,并且随心跳的节律呈现规律性的升降变化,通过电极将变化着的电位差检测并记录下来就是心电图(ECG)。

心电信号是一种带宽为 0.05Hz 至 100Hz(有时高达 1kHz),幅度在10µV~5mv 的微弱交流信号,并且混杂有人体生物电干扰以及各种外部电磁干扰。

如何从环境噪声中提取微弱的心电信号是设计的难点和要点。

低成本低功耗便携式简易心电图仪是本设计的最大考量。

它顺应了保健电子产品设计的发展趋势。

系统采用低噪声稳压电源供电,能采集标准导联方式 I 或 II 心电信号,通过放大、滤波得到模拟心电信号。

本系统主要需要以下几种功能的芯片:仪用放大器、通用运算放大器,。

为此,在选择用于本系统的集成芯片(IC)时,低功耗、小尺寸、高精度、性能稳定的芯片就是选用的目标。

其中,AD620是低成本、高精度仪表放大器,仅需要一个外部电阻设置增益,增益范围为1至10,000。

此外,AD620采用8引脚SOIC和DIP封装,尺寸小于分立电路设计,并且功耗更低(最大工作电流仅1.3mA)。

AD620具有高精度、低失调电压和低失调漂移特性,低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性,使之非常适合心电图(ECG)和无创血压监测仪等医疗应用。

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