基于无线传输的脑电波采集装置制造方法及图纸

技术编号:10592498 阅读:424 留言:0更新日期:2014-10-29 19:59
一种基于无线传输的脑电波采集装置,包括TGAM模块、前额电极、两个耳夹电极、蓝牙发送模块、蓝牙接收模块和上位机。前额电极的输出连接TGAM模块;两个耳夹电极的输出分别连接TGAM模块;蓝牙发送模块的输入连接TGAM模块;蓝牙接收模块与蓝牙发送模块无线通信相连;上位机的输入连接蓝牙接收模块;上位机设有USB接口模块和脑电波的显示分析系统:USB接口模块的输入连接蓝牙接收模块,输出连接脑电波的显示分析系统。本装置实现了脑电波的采集与无线传输,摆脱了传统有线测量的束缚,增加了系统的可移动性,可实时显示脑电波并进行时频分析,结构合理便携,操作方便,适用于医学、教育、科研等领域,可进行医学检测、技术研发等。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于无线传输的脑电波采集装置,包括TGAM模块、前额电极、两个耳夹电极、蓝牙发送模块、蓝牙接收模块和上位机。前额电极的输出连接TGAM模块;两个耳夹电极的输出分别连接TGAM模块;蓝牙发送模块的输入连接TGAM模块;蓝牙接收模块与蓝牙发送模块无线通信相连;上位机的输入连接蓝牙接收模块;上位机设有USB接口模块和脑电波的显示分析系统:USB接口模块的输入连接蓝牙接收模块,输出连接脑电波的显示分析系统。本装置实现了脑电波的采集与无线传输,摆脱了传统有线测量的束缚,增加了系统的可移动性,可实时显示脑电波并进行时频分析,结构合理便携,操作方便,适用于医学、教育、科研等领域,可进行医学检测、技术研发等。【专利说明】基于无线传输的脑电波采集装置
本技术涉及医疗仪器,特别涉及一种基于无线传输的脑电波采集装置。
技术介绍
大脑神经活动时会产生微弱的电场波动,当数以万计的神经同时活动时,电场就 会产生有韵律的波动。从头皮上就能测量到这种波动,即脑电波。不同的精神状态会造成 不同形式的神经活动,从而发出不同的脑电波。脑电信号的特点:首先,脑电信号非常微弱, 一般只有50 μ V左右,幅值范围为5 μ V?100 μ V,所以脑电信号放大增益要比一般的信号 高得多,一般要放大20000倍左右。第二,脑电信号头皮与颅骨通常几千Ω的电阻,所以要 求前置部分有很高的输入阻抗,以提高脑电信号索取能力,一般输入阻抗要大于10ΜΩ。第 三,脑电信号的频率低,一般在〇. ΙΗζ-ΙΟΟΗζ,需要滤除脑电信号频率以外的高频干扰。第 四,在普通环境下,脑电信号采集受到工频干扰等共模干扰,信噪比通常低于-10dB。工频干 扰主要是以共模形式存在,幅值在mV数量级,所以要求放大器具有很高的共模抑制比,一 般要大于120dB。第五,在电极与头皮接触的部位会产生电位差,称为极化电压。 脑电图具有简易,无创和高时间分辨率等优点,其信号处理可以获得与疾病相关 的信息并用于诊断,例如:检查癫痫,脑肿瘤,颅脑损伤,中枢神经疾病等,也可利用人们不 同感觉或运动下的脑电的不同,通过对脑电信号的有效提取和分类达到某种控制目的。人 类是在1929年首次从放在头皮的电极测量出脑电的活动,把这种随时间变化的电位记录 下来就形成了脑电图,从此开启了一扇研究脑电图的大门。传统的脑电图机虽精确度好但 体积大、移动不便、抗干扰性能不佳、安装不便而且价格也比较昂贵,具有很大的局限性。
技术实现思路
本技术的目的,就在于提供一种基于无线传输的脑电波采集装置。 本技术的目的是这样实现的:一种基于无线传输的脑电波采集装置,其包 括: TGAM模块;该TGAM模块采用NeuroSky神念科技的脑电采集模块TGAM。 用于贴在前额的前额电极,其输出连接TGAM模块;该前额电极是采用NeuroSky神 念科技的氯化银干电极。 用于夹在左右耳垂上的两个耳夹电极,其输出分别连接TGAM模块;耳夹电极内装 有使人体的电压与耳夹的电压相等的接地电极,以及可通过共模抑制过滤掉周围环境噪音 的参考电极。 蓝牙发送模块,其输入连接TGAM模块; 蓝牙接收模块,与蓝牙发送模块无线通信相连; 上位机,其输入连接蓝牙接收模块; 所述上位机设有USB接口模块和脑电波的显示分析系统:USB接口模块的输入连 接蓝牙接收模块,输出连接脑电波的显示分析系统。该USB接口模块为FT232USB转串口模 块,其接收3. 3V-5V外部供电,支持5V对外供电和3. 3V对外供电;自带3个LED :TXD LED、 RXD LED和POWERLED。该脑电波的显示分析系统是基于图形化编程语言LabVIEW编写的脑 电波的显示分析系统。USB接口模块将脑电数据转换成串口数据,输入基于图形化编程语 言LabVIEW的脑电波的显示分析系统;基于图形化编程语言LabVIEW的脑电波的显示分析 系统则显示脑电波图、脑电功率图并进行时频分析。 本技术的有益效果是,突破了医用常规的湿传感器使用上的不便,TGAM和人 体的接触只需要一个简单的干接触点,其先进的过滤技术可以排除日常生活中环境的噪 音,让芯片能应用在医院以外一般用户的消费设备里。脑电信号采集系统就要求具有较好 的可靠性、实时性以及可移动性等特点,并在此基础上能方便而准确地采集到脑电数据并 进行分析,摆脱了传统脑电图机有线测量、虽精确度好但体积大、移动不便、抗干扰性能不 佳、安装不便而且价格也比较昂贵的局限性,增加了系统的可移动性,可实时显示脑电波并 进行时频分析,该脑电波采集和无线传输系统结构合理便携,操作方便,适用于医学、教育、 科研等领域,可进行医学检测、技术研发等。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的结构框图。 【具体实施方式】 参见图1,本技术的基于无线传输的脑电波采集装置,一种基于无线传输的脑 电波采集装置,包括TGAM模块1、用于贴在前额的前额电极2、用于夹在左右耳垂上的两个 耳夹电极3、蓝牙发送模块4、蓝牙接收模块5和上位机6。 TGAM模块1采用NeuroSky神念科技的脑电采集模块TGAM。 用于贴在前额的前额电极的输出连接TGAM模块;该前额电极是采用NeuroSky神 念科技的氯化银干电极。 用于夹在左右耳垂上的两个耳夹电极的输出分别连接TGAM模块;耳夹电极内装 有使人体的电压与耳夹的电压相等的接地电极,以及可通过共模抑制过滤掉周围环境噪音 的参考电极。 蓝牙发送模块的输入连接TGAM模块; 蓝牙接收模块与蓝牙发送模块无线通信相连; 上位机的输入连接蓝牙接收模块; 上述上位机设有USB接口模块和脑电波的显示分析系统:USB接口模块的输入连 接蓝牙接收模块,输出连接脑电波的显示分析系统。该USB接口模块为FT232USB转串口模 块,其接收3. 3V-5V外部供电,支持5V对外供电和3. 3V对外供电;自带3个LED :TXD LED、 RXD LED和POWER LED。该脑电波的显示分析系统是基于图形化编程语言LabVIEW编写的 脑电波的显示分析系统。USB接口模块将脑电数据转换成串口数据,输入基于图形化编程语 言LabVIEW的脑电波的显示分析系统;基于图形化编程语言LabVIEW的脑电波的显示分析 系统则显示脑电波图、脑电功率图并进行时频分析。 本技术中的TGAM模块采用NeuroSky神念科技的脑电采集模块TGAM,可以处 理并输出脑波频率谱、脑电信号质量、原始脑电波和三个NeuroSky的eSense参数:专注度、 放松度和眨眼侦测。其特点及优势是: 能直接连接干接触点,不像传统医学用的传感器使用时需要涂抹导电胶; 单EEG脑电通道有3个接触点:EEG(脑电采集点)、REF(参考点)和GND (地线 点); 先进的噪音过滤技术,能抗拒日常环境里的各种干扰; 低能耗,适合便携式消费产品的电池供电的设备,3. 3V供电下最大消耗为15mA ; 原始脑电数据以512Hz输出; UART 波特率:57600 波特; 物理规格:尺寸(最大)2. 7本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于无线传输的脑电波采集装置,其特征在于,包括:TGAM模块;用于贴在前额的前额电极,其输出连接TGAM模块;用于夹在左右耳垂上的两个耳夹电极,其输出分别连接TGAM模块;蓝牙发送模块,其输入连接TGAM模块;蓝牙接收模块,与蓝牙发送模块无线通信相连;上位机,其输入连接蓝牙接收模块;所述上位机设有USB接口模块和脑电波的显示分析系统:USB接口模块的输入连接蓝牙接收模块,输出连接脑电波的显示分析系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张思源杨池胡韬周颖
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:新型
国别省市:上海;31

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