生物電測量設(shè)備

1、前言前言 生物醫(yī)學(xué)信息測量儀器生物醫(yī)學(xué)信息測量儀器 2.1 2.1 生物電位的基礎(chǔ)知識生物電位的基礎(chǔ)知識 2.2 2.2 生物醫(yī)學(xué)電極生物醫(yī)學(xué)電極 2.3 2.3 心電圖機心電圖機 2.4 2.4 腦電圖機腦電圖機 2.5 2.5 肌電圖機肌電圖機 生物信息測量儀器是醫(yī)學(xué)儀器中重要的組成部 分，它分為生物電信號測量儀器和非生物電信號測 量儀器。 傳感器傳感器檢測與處理系統(tǒng)檢測與處理系統(tǒng)存儲與顯示系統(tǒng)存儲與顯示系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng) 1 生物信息測量儀器構(gòu)成 （1）傳感器 被測對象、傳感器或電極 （2）生物信息檢測處理系統(tǒng) 放大、濾波、變換、運算等預(yù)處理方式 （3 3）生物信息的記錄與顯示系統(tǒng)）

2、生物信息的記錄與顯示系統(tǒng) 直接描記式記錄器直接描記式記錄器 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器/ /磁盤記錄式磁盤記錄式 數(shù)字式顯示器數(shù)字式顯示器 直接描記式記錄器直接描記式記錄器/ /膠片式膠片式 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器/ /磁盤記錄式磁盤記錄式 數(shù)字式顯示器數(shù)字式顯示器 （4 4）輔助系統(tǒng)）輔助系統(tǒng) 人機交互人機交互 刺激器刺激器 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 信號源信號源 直接和間接直接和間接 實時和延時實時和延時 間斷和連續(xù)間斷和連續(xù) 模擬和數(shù)字模擬和數(shù)字 1.3.11.3.1醫(yī)學(xué)儀器主要技術(shù)指標醫(yī)學(xué)儀器主要技術(shù)指標 準確度準確度 精密度精密度 輸入阻抗輸入阻抗 靈敏度靈敏度 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) 信噪比信噪

3、比 零點漂移零點漂移 共模抑制比共模抑制比 靈敏度靈敏度 靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化與輸靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化與輸 入量變化之比，可表示為入量變化之比，可表示為: : i A A S 0 S S為靈敏度，為靈敏度， A A0 0和和 A Ai i分別為輸出量變化和輸入量變化分別為輸出量變化和輸入量變化 1.3.11.3.1生物醫(yī)學(xué)測量儀器的主要技術(shù)指標生物醫(yī)學(xué)測量儀器的主要技術(shù)指標 頻率特性頻率特性 頻率特性是指儀器輸出量和相位與輸入正頻率特性是指儀器輸出量和相位與輸入正 弦信號頻率的關(guān)系。使儀器的輸出幅度隨頻率弦信號頻率的關(guān)系。使儀器的輸出幅度隨頻率 的變化不超過規(guī)定值（如的

4、變化不超過規(guī)定值（如3dB3dB）的輸入信號頻率）的輸入信號頻率 范圍稱為響應(yīng)頻率，又稱為通頻帶。部分常見范圍稱為響應(yīng)頻率，又稱為通頻帶。部分常見 生理信號的頻率范圍可參考表生理信號的頻率范圍可參考表1-31-3。 生理信號生理信號 頻率范圍（頻率范圍（HZHZ） 心電心電 0.01-250 0.01-250 腦電腦電 0-150 0-150 肌電肌電 0-10000 0-10000 眼電眼電 / /視網(wǎng)膜電視網(wǎng)膜電 0-50 0-50 胃電胃電 0.05-20 0.05-20 血流量血流量 0-30 0-30 動脈血壓動脈血壓 0-100 0-100 靜脈血壓靜脈血壓 0-50 0-50 脈

5、搏波脈搏波 0.1-50 0.1-50 心音心音 2-2 000 2-2 000 呼吸率呼吸率 0.1-10 0.1-10 部分常見生理信號的頻率范圍部分常見生理信號的頻率范圍 精密度精密度 精密度簡稱精度，用相同條件下重復(fù)測量精密度簡稱精度，用相同條件下重復(fù)測量 間的最大偏差與儀器滿量程之比表示，即間的最大偏差與儀器滿量程之比表示，即 %100 max H AA E ji p AiAi、AjAj分別為任意兩次測量的結(jié)果值，為儀器的最大測量范圍分別為任意兩次測量的結(jié)果值，為儀器的最大測量范圍 準確度準確度 準確度用儀器的實際測量結(jié)果值同真值準確度用儀器的實際測量結(jié)果值同真值 （理想值）間的最大

6、偏差與儀器滿量程之比來（理想值）間的最大偏差與儀器滿量程之比來 表示，即表示，即 %100 max H A E a EaEa為儀器的測量準確度，為儀器的測量準確度， A maxA max為實測值與真值間的最大偏差，為實測值與真值間的最大偏差，H H為為 儀器的滿量程儀器的滿量程 非線性度非線性度 非線性度用實測值和與相應(yīng)輸入量成正比非線性度用實測值和與相應(yīng)輸入量成正比 關(guān)系的理論值間最大偏差同滿量程之比表示，關(guān)系的理論值間最大偏差同滿量程之比表示， 即即 %100 max H A E L L E EL L為儀器的線性度，為儀器的線性度， A A L Lmaxmax為全量程內(nèi)的實測值與理論值之間

7、的為全量程內(nèi)的實測值與理論值之間的 最大偏差，最大偏差，H H為全量程為全量程 儀器非線性度的示意圖儀器非線性度的示意圖 漂移漂移 漂移是指儀器的輸出量隨時間或外部環(huán)境漂移是指儀器的輸出量隨時間或外部環(huán)境 變化而變化的程度，主要包括零點漂移、溫度變化而變化的程度，主要包括零點漂移、溫度 漂移和靈敏度溫漂等指標。漂移和靈敏度溫漂等指標。 零點漂移：用無輸入信號和恒定環(huán)境條件下的零點漂移：用無輸入信號和恒定環(huán)境條件下的 儀器輸出量在一定時間內(nèi)的最大變化與滿量程儀器輸出量在一定時間內(nèi)的最大變化與滿量程 之比來表示，即之比來表示，即 %100 max H A Dz DzDz為零點漂移，為零點漂移， A

8、zmax Azmax 為指定時間內(nèi)在輸入量為零時輸出量的最為指定時間內(nèi)在輸入量為零時輸出量的最 大變化，大變化，H H為儀器的滿量程為儀器的滿量程 溫度漂移：用無輸入信號條件下儀器的輸出量隨環(huán)境溫度漂移：用無輸入信號條件下儀器的輸出量隨環(huán)境 溫度的變化與儀器的滿量之比來表示，即溫度的變化與儀器的滿量之比來表示，即 %100 TH A D T T DTDT為溫度漂移，為溫度漂移， ATAT為環(huán)境溫度變化為環(huán)境溫度變化 T T時引起的儀器輸出量變化時引起的儀器輸出量變化 靈敏度溫漂：用一定環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)儀靈敏度溫漂：用一定環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)儀 器靈敏度的最大相對變化量來表示，即器靈敏度的最大相

9、對變化量來表示，即 %100 0 max S S DS DsDs為靈敏度溫漂，為靈敏度溫漂， SmaxSmax為一定溫度變化范圍內(nèi)儀器靈敏度的最大變?yōu)橐欢囟茸兓秶鷥?nèi)儀器靈敏度的最大變 化化 分辨力分辨力 分辨力是指儀器分辨出最小的信息變化的分辨力是指儀器分辨出最小的信息變化的 能力。按被測信息的性質(zhì)和儀器用途的不同，能力。按被測信息的性質(zhì)和儀器用途的不同， 儀器分辨力分為幅度分辨率、頻率分辨率、時儀器分辨力分為幅度分辨率、頻率分辨率、時 間分辨率和空間分辨力等指標。幅度分辨率一間分辨率和空間分辨力等指標。幅度分辨率一 般用儀器最小可分辨的輸出信號幅度或大小與般用儀器最小可分辨的輸出信號幅度

10、或大小與 儀器滿量程之比來表示，即儀器滿量程之比來表示，即 H A R min R R為幅度分辨率，又稱為分辨率，為幅度分辨率，又稱為分辨率，AminAmin為儀器最小可分辨的輸出信號為儀器最小可分辨的輸出信號 幅值或大小，幅值或大小，H H為儀器的滿量程。為儀器的滿量程。R R愈小，儀器的幅度分辨率愈高愈小，儀器的幅度分辨率愈高 輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗和輸出阻抗 輸入阻抗：指從一測量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的輸入阻抗：指從一測量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的 輸入端測得的系統(tǒng)自身的阻抗，即輸入端測得的系統(tǒng)自身的阻抗，即 i i i I V Z ZiZi為系統(tǒng)的輸入阻抗，為系統(tǒng)的輸入阻抗，ViVi和和IiIi分別

11、為從系統(tǒng)輸入端測得的輸入電壓和分別為從系統(tǒng)輸入端測得的輸入電壓和 輸入電流輸入電流 輸出阻抗：指從一測量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的輸出阻抗：指從一測量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的 輸出端測得的系統(tǒng)自身的阻抗，即輸出端測得的系統(tǒng)自身的阻抗，即 h hh V ZVV Z 0 0 ZoZo為系統(tǒng)的輸出阻抗，為系統(tǒng)的輸出阻抗，ZhZh為輸出端接入的負載阻抗，為輸出端接入的負載阻抗，VoVo和和VhVh分別為分別為 系統(tǒng)輸出端開路和接入負載阻抗系統(tǒng)輸出端開路和接入負載阻抗ZhZh時的輸出電壓時的輸出電壓 2.1 2.1 生物電位的基礎(chǔ)知識生物電位的基礎(chǔ)知識 2.2 2.2 生物醫(yī)學(xué)電極生物醫(yī)學(xué)電極 2.3 2.3 心電圖機心

12、電圖機 2.4 2.4 腦電圖機腦電圖機 2.5 2.5 肌電圖機肌電圖機 對于能夠通過電極提取的體表生物電信號，其測對于能夠通過電極提取的體表生物電信號，其測 量儀器的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的只是因信號的頻率和量儀器的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的只是因信號的頻率和 幅值不同，對電路的要求不同。幅值不同，對電路的要求不同。 常見的生物電信號有：常見的生物電信號有： 心電（心電（ECG）：）：0.015mV 0.05100Hz 腦電（腦電（EEG）：）： 2200V 0.1100Hz 肌電（肌電（EMG）：）： 0.025mV 52000Hz 增益不同增益不同 濾波參數(shù)不同濾波參數(shù)不同 通道數(shù)不同通道數(shù)不同

13、 傳感器規(guī)格不同傳感器規(guī)格不同 靜息電位靜息電位 動作電位動作電位 生物電信號測量的生理學(xué)基礎(chǔ)生物電信號測量的生理學(xué)基礎(chǔ) 人體電阻抗人體電阻抗 靜息電位（靜息電位（resting potentialresting potential）：在靜息狀態(tài)下）：在靜息狀態(tài)下( (即細胞未即細胞未 受刺激的情況下受刺激的情況下) )，細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。，細胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。 極化狀態(tài)極化狀態(tài)( polarization )( polarization )：在生理學(xué)中，將靜息狀態(tài)下細胞：在生理學(xué)中，將靜息狀態(tài)下細胞 膜跨膜電位內(nèi)負外正的狀態(tài)。超極化超極化膜跨膜電位內(nèi)負外正的狀態(tài)。超極化超極化 (

14、hyperpolarization)( hyperpolarization)：膜內(nèi)負電位增大：膜內(nèi)負電位增大( (例如從例如從-70mv-70mv變?yōu)樽優(yōu)?-90mv)-90mv)。 去極化去極化 (depolarization)(depolarization)：膜內(nèi)負電位減?。耗?nèi)負電位減小( (例如從例如從-70mv-70mv 變?yōu)樽優(yōu)?60mv)-60mv)。 復(fù)極化復(fù)極化(repolarization)(repolarization)：細胞膜去極化后再向原來靜息電：細胞膜去極化后再向原來靜息電 位方向恢復(fù)。位方向恢復(fù)。 動作電位動作電位( action potential)( acti

15、on potential)：在原有靜息電位的基礎(chǔ)上，：在原有靜息電位的基礎(chǔ)上， 膜電位發(fā)生的迅速的倒轉(zhuǎn)和恢復(fù)。膜電位發(fā)生的迅速的倒轉(zhuǎn)和恢復(fù)。 鋒電位鋒電位(spike )(spike )：動作電位是細胞興奮的表現(xiàn)，主要表現(xiàn)為：動作電位是細胞興奮的表現(xiàn)，主要表現(xiàn)為 一個尖鋒形的電位波動。一個尖鋒形的電位波動。 膜電位超過膜電位超過0 0電位的部電位的部 分稱為超射。分稱為超射。 在恢復(fù)到靜息電位之在恢復(fù)到靜息電位之 前，膜電位還有一些微小前，膜電位還有一些微小 的波動，稱為后電位。去的波動，稱為后電位。去 極化后電位極化后電位( (負后電位負后電位) )， 超極化負后電位超極化負后電位( (正后

16、電正后電 位位) )。 動作電位的時相示意圖動作電位的時相示意圖 心電如何產(chǎn)生？心電如何產(chǎn)生？ 2.2.1 2.2.1 生物醫(yī)學(xué)電極的概念生物醫(yī)學(xué)電極的概念 2.2.2 2.2.2 電極的極化電極的極化 2.2.3 2.2.3 常用的生物醫(yī)學(xué)電極常用的生物醫(yī)學(xué)電極 電極由金屬浸在含該金屬離子的溶液中所構(gòu)成的 體系成為電極。 用電極引導(dǎo)生物電信號時，與電極直接接觸的是電用電極引導(dǎo)生物電信號時，與電極直接接觸的是電 解質(zhì)溶液（如導(dǎo)電膏、人體汗液或組織液等），因解質(zhì)溶液（如導(dǎo)電膏、人體汗液或組織液等），因 而形成一個金屬而形成一個金屬- -電解質(zhì)界面，從而，金屬與溶液電解質(zhì)界面，從而，金屬與溶液 間

17、形成電荷分布間形成電荷分布雙電層。雙電層。 生物醫(yī)學(xué)電極指經(jīng)過一定處理的金屬板或金屬絲、生物醫(yī)學(xué)電極指經(jīng)過一定處理的金屬板或金屬絲、 金屬網(wǎng)等。金屬網(wǎng)等。 電極的極化：電極與電解液界面形成雙電層，在有電極的極化：電極與電解液界面形成雙電層，在有 電流流過時，界面電位發(fā)生變化的現(xiàn)象；電流流過時，界面電位發(fā)生變化的現(xiàn)象； 電極電位（極化電壓）：電極與電解液的界面電位電極電位（極化電壓）：電極與電解液的界面電位 差；差； 電極阻抗：電極與電解液界面的系統(tǒng)阻抗電極阻抗：電極與電解液界面的系統(tǒng)阻抗 電極阻抗與電流密度、電極面積及溫度基本成反比；電極阻抗與電流密度、電極面積及溫度基本成反比； 影響電極阻抗

18、的最大因素是頻率。當頻率增加時，電極阻影響電極阻抗的最大因素是頻率。當頻率增加時，電極阻 抗明顯減小；抗明顯減??； 電極阻抗不夠大或因頻率變化而減小時，會引起信號衰減，電極阻抗不夠大或因頻率變化而減小時，會引起信號衰減， 因此可在放大器之前增加緩沖放大器或電壓跟隨器等方法，因此可在放大器之前增加緩沖放大器或電壓跟隨器等方法， 以增大輸入阻抗。以增大輸入阻抗。 當電極之間直接用平均電阻相連時，電極阻抗之間的差異當電極之間直接用平均電阻相連時，電極阻抗之間的差異 會引起測量誤差和放大器共模抑制比的減小，可以采用威會引起測量誤差和放大器共模抑制比的減小，可以采用威 爾遜網(wǎng)絡(luò)來平衡。爾遜網(wǎng)絡(luò)來平衡。

19、體表電極體表電極 體內(nèi)電極體內(nèi)電極 基本要求：電極電勢穩(wěn)定，阻抗小，容易放置而不脫落，不易產(chǎn)生 偽跡，可長期檢測，無毒性，對人體刺激小。 使用時要涂導(dǎo)電膏，因此界面的等效電路更加復(fù)雜： 除電極特性外，皮膚阻抗特性也要考慮進來。角質(zhì)層薄 （40m）而且電阻率高（50100kcm-1) ，還會隨頻率變化。 若用砂紙打磨，去掉一些角質(zhì)層，Re會明顯減小。 若不用導(dǎo)電膏，Re能增大10倍，Ce會減小幾倍，使皮膚阻抗 增大10倍以上。 若電極相對于電解質(zhì)慢運動（呼吸，體育運動等），會攪亂界 面上的電荷分布，在測量信號中出現(xiàn)慢變的偽跡?？捎貌粯O化 電極和砂紙打磨來減小偽跡。 1）金屬板電極 臨床中常用銀鎳

20、合金、鍍銀鋼板電極和Ag-AgCl電極，測量 ECG； 不銹鋼、鉑、鍍銀的圓盤狀、長方形電極測量EMG，EEG。 2）柔性電極 為適應(yīng)體表各種形狀，用銀絲編織而成，貼在膠布上使用，特 別適用于早產(chǎn)新生兒的ECG監(jiān)護。有的產(chǎn)品能允許透過X光。 3）浮式電極 用導(dǎo)電膏充填在電極與皮膚之間，使電極不直接與皮膚接觸，不 易出現(xiàn)電極在皮膚上的相對運動；導(dǎo)電膏不失水，能長期保持穩(wěn) 定。 4）干電極 導(dǎo)電膏的缺點是時間長了容易干， 若鹽分過高會引起皮炎。干電極 不用導(dǎo)電膏?？梢詫⒏咻斎胱杩?放大器放置在電極內(nèi)。但采用電 容耦合，對頻率很低的信號的靈 敏度低，要求放大器的輸入阻抗 很高（100M -1G），噪

21、聲也 易通過靜電耦合串入。 5）絕緣電極 在金屬板上制作絕緣薄膜，用其 電容進行交流耦合，拾取信號中 的交變分量。不用導(dǎo)電膏， 6）一次性電極 目前很多醫(yī)院采用一次 性電極記ECG。 右邊是一種用離子傳導(dǎo) 性聚醚系粘膠劑代替導(dǎo)電膏 的一次性體表電極。它粘著 性能好，沒有鹽分析出，顯 著減小基線漂移和噪聲。 插入體內(nèi)，有細胞外液存在，不用導(dǎo)電膏，但要求材料的生物 相容性好，安全。Ag-AgCl材料不適用，會與含蛋白質(zhì)的溶液 發(fā)生反應(yīng)。 AB-針電極：測量EMG，用不銹鋼制作。 C-絲電極：用注射針將它插到待測部位，慢慢抽出針管，使 它能長期留在體內(nèi)。將倒鉤拉直后即可取出?？赡軙莆?， 折斷等。

22、D-螺線管電極：能克服絲電極的缺點. 心電電極-連接到人體體表，用來監(jiān)測心電信號 的傳感器。 心電導(dǎo)聯(lián)-連接到人體體表的任意兩個心電電極 所組成的回路。 標準導(dǎo)聯(lián)亦稱雙極肢體導(dǎo)聯(lián)，反映兩個肢體之間的 電位差。 在心肌中，有一些特殊的心肌細胞，它們或聚集成團，在心肌中，有一些特殊的心肌細胞，它們或聚集成團， 形成了大大小小的形成了大大小小的“發(fā)電廠發(fā)電廠”，不斷地發(fā)出脈沖電流。位于，不斷地發(fā)出脈沖電流。位于 右心房上腔靜脈入口處的竇房結(jié)，是生物電的右心房上腔靜脈入口處的竇房結(jié)，是生物電的 “源頭源頭”。 在正常情況下，房室結(jié)和一些分布于心臟肌肉內(nèi)的內(nèi)的在正常情況下，房室結(jié)和一些分布于心臟肌肉內(nèi)的

23、內(nèi)的“小小 發(fā)電廠發(fā)電廠” ”（神經(jīng)節(jié)）不發(fā)出生物電，以保證整個心臟用同一（神經(jīng)節(jié)）不發(fā)出生物電，以保證整個心臟用同一 節(jié)律跳動。竇房結(jié)發(fā)出的電流，經(jīng)過房室束，傳到房室結(jié)，節(jié)律跳動。竇房結(jié)發(fā)出的電流，經(jīng)過房室束，傳到房室結(jié)， 然后再經(jīng)希氏束，分左、右兩條束支，傳到左、右心室。每然后再經(jīng)希氏束，分左、右兩條束支，傳到左、右心室。每 一次竇房結(jié)發(fā)出的脈沖生物電，就是經(jīng)過這一線路，順序傳一次竇房結(jié)發(fā)出的脈沖生物電，就是經(jīng)過這一線路，順序傳 遞到整個心臟，引發(fā)心臟的搏動。遞到整個心臟，引發(fā)心臟的搏動。 心臟所發(fā)出的生物電流是極為微弱的，需用特殊的心臟所發(fā)出的生物電流是極為微弱的，需用特殊的“電電 表表

24、”才能將它測出來。才能將它測出來。 心臟是人體血液循環(huán)的動力裝置。正是由于心心臟是人體血液循環(huán)的動力裝置。正是由于心 臟自動不斷地進行有節(jié)奏的收縮和舒張活動，才使得臟自動不斷地進行有節(jié)奏的收縮和舒張活動，才使得 血液在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中不停地流動，使生命得以維血液在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中不停地流動，使生命得以維 持。心臟在搏動前后，心肌發(fā)生激動。在激動過程中，持。心臟在搏動前后，心肌發(fā)生激動。在激動過程中， 會產(chǎn)生微弱的生物電流。這這樣，心臟的每一個心動會產(chǎn)生微弱的生物電流。這這樣，心臟的每一個心動 周期均伴隨著生物電變化。這種生物電變化可傳達到周期均伴隨著生物電變化。這種生物電變化可傳達到 身體表面

25、的各個部位。由于身體各部分組織不同，距身體表面的各個部位。由于身體各部分組織不同，距 心臟的距離不同，心電信號在身體不同的部位所表現(xiàn)心臟的距離不同，心電信號在身體不同的部位所表現(xiàn) 出的電位也不同。對正常心臟來說，這種生物電變化出的電位也不同。對正常心臟來說，這種生物電變化 的方向、頻率、強度是有規(guī)律的。若通過電極將體表的方向、頻率、強度是有規(guī)律的。若通過電極將體表 不同部位的電信號檢測出來，再用放大器加以放大，不同部位的電信號檢測出來，再用放大器加以放大， 并用記錄器描記下，就可得到心電圖形。并用記錄器描記下，就可得到心電圖形。 心電圖：利用心電圖機從體表記錄心臟每一心動心電圖：利用心電圖機從

26、體表記錄心臟每一心動 周期所產(chǎn)生電活動變化的曲線圖形。周期所產(chǎn)生電活動變化的曲線圖形。 英文名：英文名：ElectrocardiographElectrocardiograph 英文縮寫：英文縮寫：ECGECG 1 1、對心律失常和傳導(dǎo)障礙具有重要的診斷價值。、對心律失常和傳導(dǎo)障礙具有重要的診斷價值。 2 2對對心肌梗塞心肌梗塞的診斷有很高的準確性，它不僅能確定有無心肌的診斷有很高的準確性，它不僅能確定有無心肌 梗塞，而且還可確定梗塞的病變期部位范圍以及演變過程。梗塞，而且還可確定梗塞的病變期部位范圍以及演變過程。 3 3對房室肌大、對房室肌大、心肌炎心肌炎、心肌病心肌病、冠狀動脈供血不足和心

27、包炎、冠狀動脈供血不足和心包炎 的診斷有較大的幫助。的診斷有較大的幫助。 4 4能夠幫助了解某些藥物（如洋地黃、能夠幫助了解某些藥物（如洋地黃、奎尼丁奎尼?。┖碗娊赓|(zhì)紊亂）和電解質(zhì)紊亂 對心肌的作用。對心肌的作用。 5 5心電圖作為一種電信息的時間標志，常為心電圖作為一種電信息的時間標志，常為心音心音圖、圖、超聲心動超聲心動 圖圖、阻抗血流圖等心功能測定以及其他、阻抗血流圖等心功能測定以及其他心臟電生理心臟電生理研究同步描紀，以研究同步描紀，以 利于確定時間。利于確定時間。 6 6心電監(jiān)護已廣泛應(yīng)用于手術(shù)、麻醉、用藥觀察、航天、體育心電監(jiān)護已廣泛應(yīng)用于手術(shù)、麻醉、用藥觀察、航天、體育 等的心電

28、監(jiān)測以及危重病人的搶救。等的心電監(jiān)測以及危重病人的搶救。 是以人體與心電圖導(dǎo)聯(lián)連接成某一個導(dǎo)聯(lián)所產(chǎn)生的是以人體與心電圖導(dǎo)聯(lián)連接成某一個導(dǎo)聯(lián)所產(chǎn)生的 心電電壓作為信號，通過電極輸入到心電放大器，心電電壓作為信號，通過電極輸入到心電放大器， 經(jīng)過放大后，推動記錄工具經(jīng)過放大后，推動記錄工具描筆，使其在記錄描筆，使其在記錄 紙上作相應(yīng)運動，同時記錄紙以勻速沿筆尖垂直方紙上作相應(yīng)運動，同時記錄紙以勻速沿筆尖垂直方 向運動，這樣就描出心電圖波形，或直接在向運動，這樣就描出心電圖波形，或直接在LCDLCD上上 顯示。顯示。 心電軸心電軸 等邊三角形等邊三角形 心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準1212導(dǎo)

29、聯(lián)）導(dǎo)聯(lián)） 標準（肢體）導(dǎo)聯(lián)：標準（肢體）導(dǎo)聯(lián)： 加壓導(dǎo)聯(lián)：加壓導(dǎo)聯(lián)：aVR aVL aVFaVR aVL aVF 胸導(dǎo)聯(lián)：胸導(dǎo)聯(lián)：V1V1、V2V2、V3V3、V4V4、V5V5、V6V6 標準導(dǎo)聯(lián)是雙極導(dǎo)聯(lián)，主要測量肢體之間的電位差。標準導(dǎo)聯(lián)是雙極導(dǎo)聯(lián)，主要測量肢體之間的電位差。 標準（肢體）導(dǎo)聯(lián)：是以兩肢體間的電位差為標準（肢體）導(dǎo)聯(lián)：是以兩肢體間的電位差為 所獲取的體表心電所獲取的體表心電 ：左上肢（：左上肢（LALA）接放大器正輸入端，右上肢（）接放大器正輸入端，右上肢（RARA） 接負輸入端接負輸入端 ：左下肢（：左下肢（LLLL）接放大器正輸入端，右上肢（）接放大器正輸入端，右上

30、肢（RARA） 接負輸入端接負輸入端 ：左下肢（：左下肢（LLLL）接放大器正輸入端，左上肢（）接放大器正輸入端，左上肢（LALA） 接負輸入端接負輸入端 標準導(dǎo)聯(lián)只是反映體表某兩點之間的電位差，而不能探測標準導(dǎo)聯(lián)只是反映體表某兩點之間的電位差，而不能探測 某一點的電位變化，如果把心電圖機的負極接在零電位點上某一點的電位變化，如果把心電圖機的負極接在零電位點上 （無關(guān)電極），把探查電極接在人體任一點上，就可以測得該（無關(guān)電極），把探查電極接在人體任一點上，就可以測得該 點的電位變化，這種導(dǎo)聯(lián)方式稱為單極導(dǎo)聯(lián)。點的電位變化，這種導(dǎo)聯(lián)方式稱為單極導(dǎo)聯(lián)。WilsonWilson提出把左提出把左 上肢

31、，右上肢和左下肢的三個電位各通過上肢，右上肢和左下肢的三個電位各通過5k5k歐姆的高電阻，用歐姆的高電阻，用 導(dǎo)聯(lián)線連接在一點，稱為中心電端。理論和實踐均證明，中心導(dǎo)聯(lián)線連接在一點，稱為中心電端。理論和實踐均證明，中心 電端可以與電偶中心的零電位等效。在實際上，就是將心電圖電端可以與電偶中心的零電位等效。在實際上，就是將心電圖 機的無關(guān)電極與中心電端連接，探查電極連接在人體的左上肢，機的無關(guān)電極與中心電端連接，探查電極連接在人體的左上肢， 右上肢或左下肢，分別得出左上肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（右上肢或左下肢，分別得出左上肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（VLVL）、右上）、右上 肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（VRVR）

32、，和左下肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（），和左下肢單極肢體導(dǎo)聯(lián)（VFVF）。）。 心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準1212導(dǎo)聯(lián)）導(dǎo)聯(lián)） 加壓導(dǎo)聯(lián)：在單極導(dǎo)聯(lián)的基礎(chǔ)上，當記錄某一肢體單極導(dǎo)聯(lián)加壓導(dǎo)聯(lián)：在單極導(dǎo)聯(lián)的基礎(chǔ)上，當記錄某一肢體單極導(dǎo)聯(lián) 心電波形時，將該肢體與中心電端之間所接的平衡電阻斷開，心電波形時，將該肢體與中心電端之間所接的平衡電阻斷開， 改進成增加電壓幅度的導(dǎo)聯(lián)形式，稱為單極皮膚加壓導(dǎo)聯(lián)，改進成增加電壓幅度的導(dǎo)聯(lián)形式，稱為單極皮膚加壓導(dǎo)聯(lián)， 簡稱加壓導(dǎo)聯(lián)?？稍黾与妷盒盘柗群喎Q加壓導(dǎo)聯(lián)?？稍黾与妷盒盘柗?0%50% aVR aVL aVFaVR aVL aVF 肢體導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)反映額 狀面情況

33、 心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準心電圖的導(dǎo)聯(lián)（標準1212導(dǎo)聯(lián)）導(dǎo)聯(lián)） 胸導(dǎo)聯(lián)：探查電極安放在前胸壁上的六個固定的位置，將心胸導(dǎo)聯(lián)：探查電極安放在前胸壁上的六個固定的位置，將心 電信號送入放大器的正輸入端，參考電極接放大器的負輸入電信號送入放大器的正輸入端，參考電極接放大器的負輸入 端的導(dǎo)聯(lián)方式。端的導(dǎo)聯(lián)方式。 V1V1、V2V2、V3V3、V4V4、V5V5、V6V6 胸前導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)胸前導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)反映心臟橫截面情況反映心臟橫截面情況 心電圖機從功能上可大至分為以下幾種心電圖機從功能上可大至分為以下幾種 ： 單道手動心電圖機。單道手動心電圖機。 單道自動心電圖機單道自動心電圖機 。 多道全自動心電圖機多道全自

34、動心電圖機 。 具有自動分析診斷功能的智能型心電圖機具有自動分析診斷功能的智能型心電圖機 。 除了從功能上分類外，還可按心電圖除了從功能上分類外，還可按心電圖 機描記輸出方式分類：有間接描記方式和直機描記輸出方式分類：有間接描記方式和直 接描記方式。接描記方式。 間接描記式目前已基本不使用，現(xiàn)多間接描記式目前已基本不使用，現(xiàn)多 用直接描記方式。直接描記式還分為：噴墨用直接描記方式。直接描記式還分為：噴墨 式、墨水筆式、式、墨水筆式、熱筆式、熱陣打印頭式熱筆式、熱陣打印頭式。目。目 前的單道心電機多用熱筆式，多道心電機多前的單道心電機多用熱筆式，多道心電機多 用熱陣打印頭式或打印機。用熱陣打印頭

35、式或打印機。 1.輸入部分輸入部分 2.放大部分放大部分 3.記錄部分記錄部分 6.電源部分電源部分 5.控制部分控制部分 4.走紙部分走紙部分 輸入部分輸入部分放大部分放大部分 記錄部分記錄部分 存儲部分存儲部分 走紙部分走紙部分 控制顯示部分控制顯示部分 電電 源源 包括包括電極、導(dǎo)聯(lián)線、過壓保護、高頻濾波和導(dǎo)聯(lián)選電極、導(dǎo)聯(lián)線、過壓保護、高頻濾波和導(dǎo)聯(lián)選 擇電路擇電路。 主要作用：從人體提取心電信號，并按要求組合成主要作用：從人體提取心電信號，并按要求組合成 導(dǎo)聯(lián)，將選定導(dǎo)聯(lián)的心電信號送入到后級放大器，導(dǎo)聯(lián)，將選定導(dǎo)聯(lián)的心電信號送入到后級放大器， 同時濾除電磁波干擾和防止高電壓損壞儀器。同

36、時濾除電磁波干擾和防止高電壓損壞儀器。 過壓保護和高頻濾波電路是因有時心電圖機與除顫過壓保護和高頻濾波電路是因有時心電圖機與除顫 器、高頻電刀同時使用，為確保病人安全和心電圖器、高頻電刀同時使用，為確保病人安全和心電圖 機免遭高壓沖擊，同時為了阻止外界高頻干擾信號機免遭高壓沖擊，同時為了阻止外界高頻干擾信號 進入心電圖機的前置級而設(shè)置的。進入心電圖機的前置級而設(shè)置的。 緩沖放大器實際上就是起阻抗變換的作用，它輸入緩沖放大器實際上就是起阻抗變換的作用，它輸入 阻抗高輸出阻抗低便于與威爾遜網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗相匹阻抗高輸出阻抗低便于與威爾遜網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗相匹 配。配。 電極：不銹鋼電極電極：不銹鋼電極 （1

37、 1）導(dǎo)聯(lián)線）導(dǎo)聯(lián)線 作用：將電極上獲得的心電信號送到放大器的輸入端。作用：將電極上獲得的心電信號送到放大器的輸入端。 要求：要求： 要求抗干擾能力強，采用屏蔽線，且屏蔽層可靠接地；要求抗干擾能力強，采用屏蔽線，且屏蔽層可靠接地； 為克服分布電容的影響，一般采用屏蔽驅(qū)動電路。為克服分布電容的影響，一般采用屏蔽驅(qū)動電路。 （2 2）過壓保護）過壓保護 作用：防止其它醫(yī)療儀器（例如心臟除顫器、高頻電刀等）作用：防止其它醫(yī)療儀器（例如心臟除顫器、高頻電刀等） 的使用產(chǎn)生的高壓脈沖而損壞心電圖機。的使用產(chǎn)生的高壓脈沖而損壞心電圖機。 組成：高壓保護電路、中壓保護電路和低壓保護電路。組成：高壓保護電路、

38、中壓保護電路和低壓保護電路。 （3 3）高頻濾波器）高頻濾波器 作用：隔離高頻干擾。作用：隔離高頻干擾。 組成：組成：RCRC低通網(wǎng)絡(luò)，截止頻率：低通網(wǎng)絡(luò)，截止頻率：10KHz10KHz。 （4 4）緩沖放大器）緩沖放大器 作用：提高電路的輸入阻抗，減少心電信號的衰減和匹配作用：提高電路的輸入阻抗，減少心電信號的衰減和匹配 失真。失真。 組成：電壓跟隨器。組成：電壓跟隨器。 （5 5）導(dǎo)聯(lián)選擇器）導(dǎo)聯(lián)選擇器 作用：將同時接觸人體各部位的電極的導(dǎo)聯(lián)線按需要切換作用：將同時接觸人體各部位的電極的導(dǎo)聯(lián)線按需要切換 組合成某種導(dǎo)聯(lián)方式。組合成某種導(dǎo)聯(lián)方式。 組成：威爾遜網(wǎng)絡(luò)、多路模擬開關(guān)組成：威爾遜網(wǎng)

39、絡(luò)、多路模擬開關(guān) 威爾遜網(wǎng)絡(luò)是由威爾遜網(wǎng)絡(luò)是由9 9個電阻組成，個電阻組成， 6 6個個20K20K組成一個三角形電路，每組成一個三角形電路，每 一個三角形頂點分別與一個三角形頂點分別與3 3個個30K30K組組 成一個星形電路三個點相連，星形公成一個星形電路三個點相連，星形公 共點是威爾遜網(wǎng)絡(luò)的中心端，這點的共點是威爾遜網(wǎng)絡(luò)的中心端，這點的 電位與人體電偶中心點電位相等，均電位與人體電偶中心點電位相等，均 可視為零點?？梢暈榱泓c。 RA LA LF 20K 30K 2.2.放大部分放大部分 作用：將作用：將0.010.015mV5mV級，頻率為級，頻率為0.050.05100Hz100Hz的

40、帶噪的帶噪 聲的心電信號經(jīng)放大、濾波后，到達可以記錄和觀聲的心電信號經(jīng)放大、濾波后，到達可以記錄和觀 察的水平；察的水平； 在放大部分，除了放大心電信號外，還要濾去干擾在放大部分，除了放大心電信號外，還要濾去干擾 信號，因此一般采用多級放大電路；信號，因此一般采用多級放大電路； 組成：前置放大電路、中間級放大電路、功率放大組成：前置放大電路、中間級放大電路、功率放大 電路、電路、1mV1mV標準信號發(fā)生器和其它輔助電路。標準信號發(fā)生器和其它輔助電路。 （1 1）前置放大器）前置放大器 是心電信號放大的第一級，由于心電信號幅值非常小，且是心電信號放大的第一級，由于心電信號幅值非常小，且 混雜了一

41、些其它干擾信號和直流極化電壓；混雜了一些其它干擾信號和直流極化電壓； 作用：濾除共模干擾、對心電信號進行適當放大。作用：濾除共模干擾、對心電信號進行適當放大。 前置放大器的要求前置放大器的要求 低噪聲：內(nèi)部噪聲應(yīng)比心電信號微弱，將其折算到低噪聲：內(nèi)部噪聲應(yīng)比心電信號微弱，將其折算到 輸入端應(yīng)小于輸入端應(yīng)小于1515VV； 高輸入阻抗：由于電極與皮膚間的接觸電阻比較高，高輸入阻抗：由于電極與皮膚間的接觸電阻比較高， 所以要求前置放大器應(yīng)有高輸入阻抗，一般應(yīng)在所以要求前置放大器應(yīng)有高輸入阻抗，一般應(yīng)在 2M2M以上；以上； 高共模抑制比：由于電磁干擾信號為共模信號，所高共模抑制比：由于電磁干擾信號

42、為共模信號，所 以要求提高以要求提高CMRRCMRR，80100dB80100dB ； 低零點漂移：因為前置放大器的漂移經(jīng)后級放大后，低零點漂移：因為前置放大器的漂移經(jīng)后級放大后， 會嚴重影響記錄；會嚴重影響記錄； 寬線性工作范圍：由于存在較大的極化電壓，導(dǎo)致寬線性工作范圍：由于存在較大的極化電壓，導(dǎo)致 工作點漂移，為使工作于放大器的線性工作區(qū)，要工作點漂移，為使工作于放大器的線性工作區(qū)，要 求寬的線性工作范圍求寬的線性工作范圍 綜上，前置放大器常用儀用放大器（綜上，前置放大器常用儀用放大器（INAINA） 例如：例如：AD620AD620，INA128INA128 12 34 5f RR R

43、R RR 儀表放大器儀表放大器 1 12 3 2 (1)() f o s R R vvv RR （2 2）1mV1mV標準信號發(fā)生器標準信號發(fā)生器 作用：為了衡量描記的心電波形的幅值，校準心作用：為了衡量描記的心電波形的幅值，校準心 電圖機的靈敏度，產(chǎn)生電圖機的靈敏度，產(chǎn)生1mV1mV的矩形波信號，送入的矩形波信號，送入 前置放大器，作為前置放大器，作為“定標定標”電壓，從而在記錄紙電壓，從而在記錄紙 上描計出上描計出10mm10mm的矩形波；的矩形波； 位置：前置放大器輸入端位置：前置放大器輸入端 組成：組成： 標準電池分壓標準電池分壓 或機內(nèi)穩(wěn)壓電源分壓或機內(nèi)穩(wěn)壓電源分壓 或自動或自動1m

44、V1mV定標產(chǎn)生器定標產(chǎn)生器 （3 3）時間參數(shù)電路（阻容耦合電路）時間參數(shù)電路（阻容耦合電路） 作用：隔去前置放大器的直流電壓和直流極化電作用：隔去前置放大器的直流電壓和直流極化電 壓，耦合心電信號壓，耦合心電信號 位置：在前置放大器和后級電壓放大器之間。位置：在前置放大器和后級電壓放大器之間。 要求：要求：3.2S3.2S （4 4）中間放大器）中間放大器 作用：是將心電信號進一步放大；作用：是將心電信號進一步放大； 組成：組成： 直流放大器（一般采用差分放大）直流放大器（一般采用差分放大） 增益調(diào)節(jié)（記錄筆輸出幅度不夠時調(diào)節(jié)）增益調(diào)節(jié)（記錄筆輸出幅度不夠時調(diào)節(jié)） 阻尼調(diào)節(jié)（方波不夠理想時

45、調(diào)節(jié)）阻尼調(diào)節(jié)（方波不夠理想時調(diào)節(jié)） 增益選擇（增益選擇（1/21/2、1 1、2 2） 50Hz50Hz電源濾波（去除電源引起的干擾）電源濾波（去除電源引起的干擾） 35Hz35Hz肌電濾波（去除肌電引起的干擾）肌電濾波（去除肌電引起的干擾） 閉鎖電路、位移（調(diào)整熱筆在合適的位置）閉鎖電路、位移（調(diào)整熱筆在合適的位置） （5 5）功率放大器）功率放大器 作用：把經(jīng)過前置放大和中間級放大后的心電信號作用：把經(jīng)過前置放大和中間級放大后的心電信號 再經(jīng)過功率放大，以便又足夠的電流去驅(qū)動去驅(qū)動再經(jīng)過功率放大，以便又足夠的電流去驅(qū)動去驅(qū)動 記錄器進行心電描記。記錄器進行心電描記。 組成：對稱互補級輸出

46、的單端推挽電路。組成：對稱互補級輸出的單端推挽電路。 3.3.記錄部分記錄部分 作用：利用熱筆記錄心電信號作用：利用熱筆記錄心電信號 組成：熱記錄器（熱筆）、記錄筆調(diào)溫電組成：熱記錄器（熱筆）、記錄筆調(diào)溫電 路、記錄器組成。路、記錄器組成。 4.4.走紙部分走紙部分 作用：帶動記錄紙做勻速運動；作用：帶動記錄紙做勻速運動； 組成：走紙馬達（交流電機）調(diào)速、穩(wěn)速組成：走紙馬達（交流電機）調(diào)速、穩(wěn)速 電路、齒輪傳動機構(gòu)等；電路、齒輪傳動機構(gòu)等； 走紙速度：走紙速度：25mm/s25mm/s，50mm/s50mm/s 而調(diào)速、穩(wěn)速電路都采用鎖相環(huán)技術(shù)，通過鎖而調(diào)速、穩(wěn)速電路都采用鎖相環(huán)技術(shù)，通過鎖

47、相環(huán)輸入不同參考頻率信號來改變速度，通過相環(huán)輸入不同參考頻率信號來改變速度，通過 速度反饋信號與輸入?yún)⒖夹盘栂辔槐容^，鎖相速度反饋信號與輸入?yún)⒖夹盘栂辔槐容^，鎖相 環(huán)輸出不同電位來穩(wěn)定速度。環(huán)輸出不同電位來穩(wěn)定速度。 記錄筆調(diào)溫電路采用調(diào)寬脈沖方式，改變脈記錄筆調(diào)溫電路采用調(diào)寬脈沖方式，改變脈 沖寬度（占空比）來改變筆的溫度。沖寬度（占空比）來改變筆的溫度。 記錄器采用位置反饋式記錄器，它是由筆馬記錄器采用位置反饋式記錄器，它是由筆馬 達和同軸電位器式位置檢測器組成。利用電達和同軸電位器式位置檢測器組成。利用電 位器轉(zhuǎn)動臂與記錄器線圈同軸的特點，使位位器轉(zhuǎn)動臂與記錄器線圈同軸的特點，使位 置反

48、饋式記錄器的線性好，描記的心電圖清置反饋式記錄器的線性好，描記的心電圖清 晰。晰。 5. 5. 控制部分控制部分 作用：系統(tǒng)的控制核心，負責信號采集、放作用：系統(tǒng)的控制核心，負責信號采集、放 大濾波參數(shù)調(diào)節(jié)、大濾波參數(shù)調(diào)節(jié)、A/DA/D變換、存儲、分析、變換、存儲、分析、 顯示、通信和記錄控制等。顯示、通信和記錄控制等。 組成：組成：CPUCPU（如：單片機）系統(tǒng)、（如：單片機）系統(tǒng)、ADCADC、接、接 口等?？诘取?6.6.電源電源 一般心電機電源都有交直流兩種方式供整個機器一般心電機電源都有交直流兩種方式供整個機器 電路工作。電路工作。 電源、電源、DC-DCDC-DC變換、蓄電池充電電

49、路等。變換、蓄電池充電電路等。 導(dǎo) 聯(lián) 選擇器 前 置 放大器 光 電 隔 離 主放大器描記器 光電隔離浮地電源主電源 微機按鍵液晶顯示 1mV定標器 1.輸入電阻 2.靈敏度 3.噪聲 4.抗干擾能力 5.頻率響應(yīng) 6.絕緣性能 對于不對于不 同指標，同指標， 國家標準國家標準 明確的給明確的給 出了測量出了測量 方法。方法。 概述概述 單導(dǎo)心電圖機單導(dǎo)心電圖機 交直流兩用交直流兩用 50Hz50Hz工頻和工頻和35Hz35Hz肌電干擾抑制肌電干擾抑制 主要技術(shù)指標主要技術(shù)指標 輸入部分輸入部分 主放大部分主放大部分 按鍵控制部分按鍵控制部分 掃描掃描 走紙走紙 部分部分 電源電源 人人 體

50、體 輸輸 入入 保保 護護 電電 路路 1mv定標定標 高高 頻頻 濾濾 波波 導(dǎo)導(dǎo) 聯(lián)聯(lián) 選選 擇擇 前前 置置 放放 大大 隔隔 離離 電電 路路 電電 壓壓 放放 大大 功功 率率 放放 大大 DC-DC浮地電源浮地電源 電源電源 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成： 浮地前置放大電路（輸入部分）浮地前置放大電路（輸入部分） 鍵控電路鍵控電路 主放大電路主放大電路 電源電路電源電路 掃描走紙電路掃描走紙電路 心電圖機信號通道部分電路心電圖機信號通道部分電路 輸入部分（輸入電路，威爾遜電阻網(wǎng)絡(luò)）輸入部分（輸入電路，威爾遜電阻網(wǎng)絡(luò)） 時間常數(shù)電路時間常數(shù)電路 放大電路放大電路 導(dǎo)聯(lián)切換復(fù)零電路導(dǎo)聯(lián)切換復(fù)零電

51、路 1mv定標電路定標電路 電極脫落檢測電路電極脫落檢測電路 起搏脈沖抑制電路起搏脈沖抑制電路 肌電濾波電路肌電濾波電路 50Hz濾波電路濾波電路 靈敏度選擇電路靈敏度選擇電路 光耦隔離電路光耦隔離電路 浮地放大電路浮地放大電路 1輸入部分輸入部分 2威爾遜網(wǎng)絡(luò)威爾遜網(wǎng)絡(luò) 3導(dǎo)聯(lián)選擇導(dǎo)聯(lián)選擇 4電極脫電極脫 落檢測落檢測 5、1mv 定標定標 6、時間常數(shù)及復(fù)位、時間常數(shù)及復(fù)位 8、50Hz濾波濾波 電路電路 7肌電濾波電路肌電濾波電路 9靈敏度選擇靈敏度選擇 輸入部分輸入部分 保護電路保護電路 高頻濾波電路高頻濾波電路 輸入緩沖放大器輸入緩沖放大器 威爾遜網(wǎng)絡(luò)威爾遜網(wǎng)絡(luò) 導(dǎo)聯(lián)選擇電路導(dǎo)聯(lián)選擇

52、電路 屏蔽驅(qū)動電路屏蔽驅(qū)動電路 高壓保護高壓保護 高頻濾波高頻濾波HF 低壓保護低壓保護 原理：當電壓大于氖泡原理：當電壓大于氖泡 的起輝電壓時，氖泡兩的起輝電壓時，氖泡兩 端電壓被限制在端電壓被限制在60 70V之間，從而使輸入之間，從而使輸入 端的高壓成分不能向后端的高壓成分不能向后 面電路傳送。面電路傳送。 RC電路組成低通濾波器，將輸入端的電路組成低通濾波器，將輸入端的 高頻信號過濾掉，由公式高頻信號過濾掉，由公式 1 32 2 H fkHz RC 0.7V 返回返回 返回返回 4052是兩組多路開關(guān)，雙4選1 0 0 0 相當于沒有輸入相當于沒有輸入 可用于調(diào)整水平基線可用于調(diào)整水平

53、基線 同理，導(dǎo)聯(lián)II，III也是經(jīng)過10K電阻到達放大器A1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 10K 20K 20K 1 1 0 1 1 1 威爾 遜中 心端 返回返回 前置放大電路前置放大電路 前置放大器前置放大器 1mv1mv定標電路定標電路 起搏脈沖抑制電路起搏脈沖抑制電路 閉鎖電路閉鎖電路 光電耦合電路光電耦合電路 返回返回 返回返回 IC107(LM308):差分放大器、增益：差分放大器、增益：20； IC108A(TL062):差分放大器、增益：差分放大器、增益：4 3 1 200 621 20052.3 10 Vpmv W 由電路圖可知由電路圖可知 Vp 10 211 102

54、00 k Vmvmv kk 返回返回 6v 由由T2,T3組成，當組成，當A端端 輸入一個高電平，此輸入一個高電平，此 時時T2，T3導(dǎo)通，電容導(dǎo)通，電容 C1對地迅速放電，使對地迅速放電，使 得電路上的電流迅速得電路上的電流迅速 減少到零減少到零. A 返回返回 中間放大電路中間放大電路 增益調(diào)節(jié)放大器增益調(diào)節(jié)放大器 高頻濾波高頻濾波 靈敏度靈敏度/ /濾波選擇電路濾波選擇電路 交流交流/ /肌電干擾濾波電路肌電干擾濾波電路 比例運算放大器比例運算放大器 基線置零電路基線置零電路 電極脫落檢測電路電極脫落檢測電路 由由A7和和A8組成的比較器組成的比較器 以及以及4個個33K的電阻組成的電阻

55、組成 當當A1的輸入的輸入|Vi|200mv， 通過通過A1的放大此時的放大此時 a點點 |Va|4V，從而使，從而使A7或或A8 輸出高電平，使得二極管輸出高電平，使得二極管 導(dǎo)通，該高電平通過光電導(dǎo)通，該高電平通過光電 耦合器驅(qū)動鍵控電路板上耦合器驅(qū)動鍵控電路板上 的電極監(jiān)測發(fā)光二極管發(fā)的電極監(jiān)測發(fā)光二極管發(fā) 光報警，表示電極已經(jīng)脫光報警，表示電極已經(jīng)脫 落。落。 a 4V 返回返回 -4V 13.3MF電容電阻 高通濾波器高通濾波器 主要功能是隔直流（人主要功能是隔直流（人 體上的極化電壓跟放大體上的極化電壓跟放大 器的漂移電壓）器的漂移電壓） 13.33.33.2RCFMss 其中其中

56、R 熱噪聲熱噪聲 C Zc 從而使得濾波的從而使得濾波的 截止頻率降低，保護了心電的低頻截止頻率降低，保護了心電的低頻 成分成分,但電容的噪聲也增大但電容的噪聲也增大,因此時因此時 間常數(shù)必須適中間常數(shù)必須適中 11 40 2284.50.047 fHz RCkF 當當EMG鍵按下時，鍵按下時， 低電平輸入，使低電平輸入，使 得得T5導(dǎo)通，從而導(dǎo)通，從而 二極管截止，場二極管截止，場 效應(yīng)管導(dǎo)通。由效應(yīng)管導(dǎo)通。由 84.5k和和0.047u組組 成的成的RC濾波電路，濾波電路， 過濾過濾40Hz的肌電的肌電 信號信號 返回返回 4.50Hz濾波濾波 0 1 2 f RC 返回返回 010203

57、 24UUU 返回返回 35.7K 1.1.功能選擇按鍵電路功能選擇按鍵電路 2.2.電子開關(guān)電路電子開關(guān)電路 3.3.閉鎖控制電路閉鎖控制電路 4.4.上升上升/ /下降編碼電路下降編碼電路 5.5.譯碼電路譯碼電路 6.6.電機轉(zhuǎn)速控制電路電機轉(zhuǎn)速控制電路 心電圖機控制電路圖 功能功能 按鍵按鍵 電子開關(guān)電子開關(guān) 上升上升/下降編碼電路下降編碼電路 閉鎖電路閉鎖電路 電機轉(zhuǎn)速控制電路電機轉(zhuǎn)速控制電路 譯碼譯碼 電路電路 二進制可逆二進制可逆 計數(shù)器計數(shù)器 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器BCD十進十進 制譯碼器制譯碼器 順順 逆逆 延時電路延時電路 1、編碼電路和譯碼電路、編碼電路和譯碼電路 該電

58、路主要實現(xiàn)導(dǎo)聯(lián)選擇和導(dǎo)聯(lián)顯示的功能該電路主要實現(xiàn)導(dǎo)聯(lián)選擇和導(dǎo)聯(lián)顯示的功能 導(dǎo)聯(lián)選擇導(dǎo)聯(lián)選擇 用用4 4位二進制可置數(shù)的加位二進制可置數(shù)的加/ /減計數(shù)器減計數(shù)器U212U212（14516B14516B）來）來 完成。完成。 組成：二組成：二- -十譯碼器十譯碼器U U213 213、 、 U U214 214，發(fā)光二極管，反 發(fā)光二極管，反 相器相器U U215E 215E、 U U206206、 U U207207等組成。 等組成。 U U213 213：譯碼顯示 ：譯碼顯示0 07 7導(dǎo)聯(lián)導(dǎo)聯(lián) （Q0Q0Q7Q7） U U214 214：譯碼顯示 ：譯碼顯示8 81212導(dǎo)聯(lián)（導(dǎo)聯(lián)（Q0

59、Q0Q4Q4） 譯碼器在相應(yīng)的位上輸出譯碼器在相應(yīng)的位上輸出“1”1”經(jīng)反相后，使相應(yīng)的經(jīng)反相后，使相應(yīng)的LEDLED 導(dǎo)通發(fā)光。導(dǎo)通發(fā)光。 施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一下，產(chǎn)生一個時鐘信號計數(shù)一施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一下，產(chǎn)生一個時鐘信號計數(shù)一 次，再通過次，再通過BCDBCD譯碼器譯碼給前置放大電路的譯碼器譯碼給前置放大電路的40524052 選擇相應(yīng)的導(dǎo)聯(lián)，同時通過反相器與發(fā)光二極管相選擇相應(yīng)的導(dǎo)聯(lián)，同時通過反相器與發(fā)光二極管相 連，使其發(fā)光顯示相應(yīng)導(dǎo)聯(lián)情況連，使其發(fā)光顯示相應(yīng)導(dǎo)聯(lián)情況 - + + - -+ + + - - - Up/DownUp/Down 當當ADVADV（前進）按鈕（前進）按鈕SW2

60、01SW201按下時，按下時，8V8V加到計數(shù)加到計數(shù) 器的第器的第1010腳腳U/DU/D上，同時產(chǎn)生一個上，同時產(chǎn)生一個CLKCLK，計數(shù)器做，計數(shù)器做 加法運算。加法運算。 當當ADVADV（前進）按鈕（前進）按鈕SW201SW201未按下時，未按下時，“0”0”電平加電平加 到計數(shù)器的第到計數(shù)器的第1010腳腳U/DU/D上，同時當上，同時當REDRED（后退）按（后退）按 鈕鈕SW202SW202按下時，產(chǎn)生一個按下時，產(chǎn)生一個CLKCLK，計數(shù)器做減法運，計數(shù)器做減法運 算。算。 CLKCLK 無論按無論按ADVADV還是還是REDRED，或非門，或非門IC205AIC205A都有