生物信号测量装置制造方法及图纸

提供能够精确测量接触电阻的生物信号测量装置。一种根据本发明专利技术的生物信号测量装置包括电压源、测量电极、电阻器、第一放大器以及中性电极。测量电极连接至电压源并且与生物体接触。电阻器连接在电压源和测量电极之间。第一放大器放大电阻器和测量电极之间的电位。中性电极与生物体接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对于测量生物信号（诸如脑电图和心电图）的生物信号测量装置。
技术介绍
在通过使生物体（包括人类的动物）与电极接触测量诸如脑电图、肌电图、心电图以及体脂比的电位信号（在下文中，称作生物信号）的生物信号测量装置中，在电极和生物体的表面之间存在接触电阻。接触电阻（尤其在电阻值大的情况下）影响由电极检测的生物信号，所以生物体的表面和电极的接触表面通常涂有例如导电胶，从而减小接触电阻。然而，难以全部消除接触电阻，所以在测量生物信号之前先测量接触电阻。例如，非专利文献1公开数字脑电仪，该数字脑电仪从交流电压源通过电阻器向电极施加交流电信号以便从接触电阻中的电位差中获得阻抗（接触电阻）值。即，在数字脑电仪中，施加的电压由电阻器和接触电阻划分。现有技术非专利文献非专利文献1：由Kanto神经生理测试学习研讨会（Kanto Study Group for Neurophysiological Tests）的Kazuteru Yanagihara,（在线）写的“数字脑电仪的秘密”（“Secret of digital electroencephalograph”,2011年8月1日检索），互联网<URL:http://www2.oninet.ne.jp/ts0905/deeg/deegsemi.htm>
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，在非专利文献1公开的数字脑电仪中，通过100MΩ的高电阻向电极提供10V的高压。通常，接触电阻大约是10KΩ，该值大约是电阻器的电阻值的万分之一。因此，由接触电阻划分的电压明显小于电阻器的划分电压并且容易受交流电压源或者电阻器的误差的影响。例如，即使在电阻器的误差为1%的情况下，误差范围等于或者大于接触电阻，所以认为必须根据需要执行校准以精确测量接触电阻。考虑到如上所述的情况，本专利技术的目的是提供能够精确测量接触电阻的生物信号测量装置。解决问题的方法为了实现上述的目的，根据本专利技术的实施方式，提供包括电压源、测量电极、电阻器以及第一放大器的生物信号测量装置。测量电极连接至电压源并且与生物体接触。电阻器连接在电压源和测量电极之间。第一放大器放大电阻器和测量电极之间的电位。利用上述结构，电压源施加的电压由电阻器和接触电阻划分。第一放大器检测电阻器和测量电极之间的电位，所以可以通过接触电阻从分压中计算接触电阻的电阻值。电阻器可具有在测量电极和生物体之间的接触电阻的电阻值范围中期望测量的电阻值范围的对数中心值的电阻值。如上所述，电压源施加的电压由电阻器和接触电阻划分。然而，接触电阻的分辩率根据电阻器的电阻值不同，并且在其对数中心值是电阻器的电阻值的范围中，可以获得最高的分辩率。因此，通过将电阻器的电阻值设置为该值，可以精确测量接触电阻。电阻值范围是从10KΩ到1MΩ并且包含10KΩ和1MΩ的范围，并且电阻器可具有100KΩ的电阻值。在测量电极附着于生物体表面时将接触电阻的大致范围设置为10KΩ到1MΩ的范围。在这时，将电阻器的电阻值设置为100KΩ，从而可以在该范围中精确测量接触电阻。生物信号测量装置还可以包括能够断开和闭合在电阻器和测量电极之间的连接的开关。利用该结构，通过断开开关，电压源停止向测量电极施加电压，并且可以检测在生物体中生成的电位信号（生物信号）。生物信号测量装置还可以包括第二放大器和参考电极，参考电极与生物体接触并且连接至第二放大器。利用该结构，可以为每一个电极测量接触电阻。本专利技术的效果如上所述，根据本专利技术，可以实现本专利技术提供能够精确测量接触电阻的生物信号测量装置的目的。附图说明图1是示出了根据本专利技术的第一实施方式的生物信号测量装置的结构的示意图。图2是示出了检测电压和接触电阻之间的相互关系的示图。图3是示出了生物信号测量装置的操作的示意图。图4是示出了根据本专利技术的第二实施方式的生物信号测量装置的结构的示意图。图5是示出了生物信号测量装置传送的并且在显示器上显示的电极的接触电阻值的示意图。具体实施方式（第一实施方式）将描述根据本专利技术的第一实施方式的生物信号测量装置。[生物信号测量装置的结构]图1是示出了根据该实施方式的生物信号测量装置1的结构的示意图。生物信号测量装置1是连接至用户的头皮并且测量用户的脑电图的装置（脑电仪），但是不局限于此。生物信号测量装置1可以是能够测量在生物体（包括人类的动物）中生成的，诸如肌电图、心电图以及体脂比的生物信号的装置。如图所示，生物信号测量装置1包括电压源10、电阻器11、开关12、放大器13、测量电极14以及中性电极15。电压源10连接至电阻器11，并且电阻器11连接至开关12。开关12连接至测量电极14，并且放大器13连接在开关12和测量电极14之间。中性电极15接地。如图所示，测量电极14和中性电极15附着于用户的头皮并且通过导电胶等电连接至用户的头皮。对于电压源10，可以使用普通的交流电压源。频率和电压没有具体限制。例如，可以将频率设置为10Hz，而可以将电压振幅设置为±500μV。在下文中，由电压源10施加的电压由V1表示。电阻器11利用接触电阻（下文描述）划分施加的电压。在下文中，电阻器11的电阻值由R1表示。下文将详细描述电阻值R1。开关12可断开和闭合电路。在生物信号测量装置1中，通过断开和闭合开关12，可以在接触电阻的测量和生物信号（脑电图等）的测量之间转换，尽管下文将描述细节。测量电极14连接至放大器13的+端子，并且放大器13的-端子接地。放大器13放大并且输出划分的电压V0。对于放大器13，可以使用普通的运算放大器。测量电极14与生物体表面（此处，用户的头皮）接触并且电连接至生物体表面。测量电极14可以附着于用户头皮上的预定位置，例如，国际10-20系统规定的位置。此外，可以设置多个测量电极14。测量电极14的结构没有具体限制，并且可以是通过涂覆导电胶来使用的导电性构件，充满导电性液体的弹性构件等。测量电极14和生物体表面之间的传导电阻根据生物体表面的特性或者附着的方法变化，但是通常降低至大约数十个至数百个KΩ的范围。与测量电极14一样，中性电极15与生物体表面接触并且电连接至生物体表面。中性电极15可以附着于受脑电图影响较小的位置，例如，耳...

【技术保护点】
一种生物信号测量装置，包括：电压源；测量电极，连接至所述电压源并且与生物体接触；电阻器，连接在所述电压源和所述测量电极之间；以及第一放大器，放大所述电阻器和所述测量电极之间的电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.21 JP 2011-2055821.一种生物信号测量装置，包括：
电压源；
测量电极，连接至所述电压源并且与生物体接触；
电阻器，连接在所述电压源和所述测量电极之间；以及
第一放大器，放大所述电阻器和所述测量电极之间的电位。
2.根据权利要求1所述的生物信号测量装置，其中，
所述电阻器的电阻值是在所述测量电极和所述生物体之间的
接触电阻的电阻值范围中具有期望...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田成司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP