本实用新型专利技术公开了一种新型心电监护装置，包括多路心电信号采集电极，各采集电极经过多路缓冲放大器缓冲放大，连接导联选择电路，导联选择电路输出依次连接多路前置放大器、多路电压放大器、多路模拟滤波器、多路A/D转换电路和单片机处理器，单片机处理器上连接有显示单元。本实用新型专利技术通过安装在皮肤表面的电极来获取微弱的心电信号，经多路输入缓冲器缓冲放大，经导联选择电路进行选择后，由前置放大器放大，再进行电压放大以及通过模拟滤波器滤除干扰频率后进行A/D 转换，然后通过单片机进行数字滤波处理并输出显示心电信号，对于不同的使用环境只需重新设置软件参数即可，大大降低了医疗设备硬件复杂程度，降低了产品成本、提高了通用性。
Novel ECG monitoring device
The utility model discloses a new ECG monitoring device, including multi-channel ECG signal collection electrode, the collecting electrode through the multiplex buffer amplifier buffer amplifier, connect the lead selection circuit, lead selection circuit outputs are connected to a pre amplifier, a voltage amplifier, analog filter, multi-channel A/D conversion circuit and single chip processor, single chip processor connected with the display unit. The utility model is installed through the electrode on the surface of the skin to obtain weak ECG signals, the multiple input buffer amplifier, the lead selection circuit after selection, amplified by the preamplifier, then the voltage amplification and through analog filter to filter out the interference frequency of A/D conversion, and then through the single-chip digital filtering and output display the ECG signal, for the use of different environment only needs to set the software parameters, greatly reduces the hardware complexity of medical equipment, reduce production cost, improve the versatility.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种心电监护
，具体涉及一种新型心电监护装置系统。
技术介绍
单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理如算术运算，逻 辑运算，数据传输，中断处理的微处理器(CPU)，随机存储数据存储器(RAM)，只读程序存储 器(ROM)，输入输出电路（I/O口），可能还包括定时器，串行通信口（SCI)，显示驱动电路(IXD 或LED驱动电路），脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一个单 块芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。随着计算机及电子信息技术的飞速发展，单 片机也在不断更新换代，并成为电子系统中进行数据采集，信息处理，通信联络和实现控制 的重要器件。 心电信号属生物医学信号，具有如下特征： (1)信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号； (2)心电信号通常比较微弱，至多为mV量级； (3)属低频信号，且能量主要在几百赫兹以下； (4)干扰特别强。干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生物体 外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等； (5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等）。 在医疗仪器中利用单片机作为控制单元，已经是广泛使用的先进技术。这一技术， 可以使仪器更加智能化，使用起来更加简单，功能更加强大，性能更加稳定。以计算机或单 片机为核心的医疗仪器，早已在医院各个部门，如放射科，检验科，核医学科，重症监护室等 得以重用。不少病情较轻或处在康复期间内的心脏病患者，在较长时期里都离不开心电监 护系统，或一些心脏病偶发者需要长期，连续观察心电参数，以捕捉一些瞬间出现的症状。 基于上述情况，开发一种便携的家用心电监护设备，使得病人在家里也可以通过网络让医 护人员对其进行远程监护，这无疑是当前家庭医疗市场的一种需要。 鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在 这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术目的是:提供一种精确的新型心电监护装置。 本技术的技术方案是： -种新型心电监护装置，包括多路心电信号采集电极，各采集电极经过多路缓冲 放大器缓冲放大，连接导联选择电路，导联选择电路输出依次连接多路前置放大器、多路电 压放大器、多路模拟滤波器、多路A/D转换电路和单片机处理器，单片机处理器上连接有显 示单元。 优选的，所述前置放大器电路采用共模抑制比在80dB以上的差动放大器，减少共 模干扰向差模干扰的转化。 优选的，所述模拟滤波器包括依次连接的一阶有源高通滤波器、二阶低通滤波器 和带阻滤波器，其中一阶有源高通滤波器和二阶低通滤波器组成带通滤波器，二阶低通滤 波器的截止角频率大于一阶有源高通滤波电路的截止角频率，两者覆盖的通带提供了一个 带通响应，所述带阻滤波器采用双T网络构成，抑制50Hz工频干扰。 优选的，所述多路A/D转换电路采用ADC0809,单片机处理器采用AT89C51，ADC0809 以查询方式与单片机AT89C51相连，并采用定时器TO定时4 ms中断，进行250 Hz采样。优选的，所述ADC0809利用AT89C51提供的地址锁在允许信号ALE经D触发器二分频 后获得ALE脚的频率，其频率是AT89C51单片机时钟频率的1/6。 优选的，所述显示单元采用HS320240,用于显示人体心电波形图和心率数据。 优选的，所述一阶有源高通滤波器包括由电容C和电阻R组成的RC滤波器，RC滤波 器输出连接由集成运放LM324和若干电阻组成的电压串联反馈放大器，一阶有源高通滤波 器的下限截止频率设为1HZ。 优选的，所述二阶低通滤波器的上限截止频率为100HZ。 本技术的优点是： 本技术所提供的新型心电监护装置，通过安装在皮肤表面的电极来获取微弱 的心电信号，经多路输入缓冲器缓冲放大，经导联选择电路进行选择后，由前置放大器放 大，再进行电压放大以适应A/D转换的幅度要求，通过模拟滤波器滤除干扰频率后进行A/D 转换，然后通过单片机进行数字滤波处理并输出心电信号，数字滤波用于心电信号消噪，不 仅能提高仪器设备的性能，而且对于不同的使用环境（例如对于不同国家的50Hz或60Hz 供电条件），只需重新设置软件参数即可，大大降低了医疗设备硬件复杂程度，降低了产品 成本、提高了通用性。【附图说明】 下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述： 图1为本技术所述的新型心电监护装置的结构原理图； 图2为本技术实施例的前置放大器的电路原理图； 图3为本技术实施例的一阶有源高通滤波器的电路原理图；图4为本技术实施例的二阶低通滤波器的电路原理图；图5为本技术实施例的带阻滤波器的电路原理图； 图6、7为本技术实施例的多路A/D转换电路的电路原理图； 图8为本技术实施例的AT89C51与液晶显示电路连接的电路原理图。【具体实施方式】 实施例：如图1所示，本技术所揭示的新型心电监护装置，包括多路心电信号采集电 极，各采集电极经过多路缓冲放大器缓冲放大，连接导联选择电路，导联选择电路输出依次 连接多路前置放大器、多路电压放大器、多路模拟滤波器、多路A/D转换电路和单片机处理 器，单片机处理器上连接有显示单元。心电信号是微弱低频人体生理电信号，通常频率在 0.05~100Hz，幅值不超过4mv，通过安装在皮肤表面的电极来获取微弱的心电信号，经多路 输入缓冲器缓冲放大，经导联选择电路进行选择后，由前置放大电路放大，进行电压放大以 适应A/D转换的幅度要求，通过模拟滤波器滤除干扰频率后进行A/D转换，然后通过单片 机进行数字滤波处理并输出心电信号，在显示单元上显示。如图2所示，为前置放大器的电路原理图。由于人体心电信号的特点，加上背景噪 声较强，采集信号时电极与皮肤间的阻抗大且变化范围也较大，这就对前级（第一级)放大 电路提出了较高的要求，即要求前级放大电路应满足以下要求：高输入阻抗；高共模抑制 比；低噪声、低漂移、非线性度小;合适的频带和动态范围。其中高输入阻抗是因为信号源的 内阻是变化的。其中包括电极与皮肤的接触电阻，肌肉，骨骼等组织的内阻。它们不但因个 人差异而有相当大放入变化。就同一个人来说，也随时间和环境的不同变化，变化范围可能 在KQ和MQ之间。被提取的心电信号时不稳定内阻的微弱信号，为了减少信号对放大器的 影响，必须提高放大器的输入阻抗。要求放大器输入阻抗在1MQ以上。高共模抑制比(CMRR) 是由于人体作为一个导体，将接收空间电磁场的各种干扰信号，这种信号对放大器来说是 共模信号。这些干扰信号可能远远大于心电信号，共模干扰可能完全淹没微弱的差模心电 信号。电源工频干扰主要以共模形式出现，要求前置放大器有较高的共模抑制比。前置放大 器电路采用高共模抑制比的差动放大器形式，减少共模干扰向差模干扰的转化。一般要求 放大器的共模抑制比在80dB以上。低噪声，低漂移是因为心电信号非常微弱，要求运放噪声 对信号影响尽可能小，低漂移特性，使输出信号稳定，防止放大器饱和。该放大器有较高的 共模抑制比（CMRR)，温度稳定性好，放大频带宽，噪声系数小且具有调节方便的特点，是生 物医学信号放大的理想选择。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型心电监护装置，其特征在于：包括多路心电信号采集电极，各采集电极经过多路缓冲放大器缓冲放大，连接导联选择电路，导联选择电路输出依次连接多路前置放大器、多路电压放大器、多路模拟滤波器、多路A/D转换电路和单片机处理器，单片机处理器上连接有显示单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾涵，李天福，孙瑾，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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