肌电刺激传感器电路制造技术

本实用新型专利技术属于电刺激技术领域，具体涉及一种肌电刺激传感器电路。它包括依次连接的前端精密放大电路、双T陷波器电路、电压跟随电路和电压输出电路，前端精密放大电路用于将输入的差分信号处理后输出放大信号，双T陷波器电路用于滤除放大信号中的干扰信号，电压跟随电路用于同时匹配输入输出阻抗，电压输出电路用于输出所需电压。本实用新型专利技术首先将表面肌电信号进行放大，放大后滤除其中的干扰信号。对表面肌电信号进行处理的处理器对输入电压有要求，故本实用新型专利技术在信号输出端将表面肌电信号的电压进行抬升，以满足处理器的电压要求。

EMG stimulation sensor circuit

The utility model belongs to the technical field of electric stimulation, in particular to an electric stimulation sensor circuit. It includes the front-end precision amplifier circuit, double T notch filter circuit, a voltage follower circuit and voltage output circuit, the front-end precision amplifying circuit for the input differential signal processing the output signal amplification, double T notch filter circuit is used to filter out the interference signal in the signal amplifier, a voltage follower circuit for input, at the same time output impedance, voltage output circuit for outputting the voltage required. First, the surface EMG signal is amplified, and the interference signal is filtered out after amplification. The processor for processing the surface EMG signals has the requirement of the input voltage, so the voltage of the surface EMG signal is raised at the signal output end to meet the voltage requirement of the processor.

【技术实现步骤摘要】
肌电刺激传感器电路
本技术属于电刺激
，具体涉及一种肌电刺激传感器电路。
技术介绍
神经肌肉电刺激(NeuromuscularElectricalStimulation,NMES)是通过完整的周围神经系统传导电流，以引起肌肉收缩的一种电刺激方式。以低频率脉冲电流刺激神经肌肉以治疗疾病的方法。由于神经肌肉电刺激的本质是作用于控制目标肌肉群的神经，那么应用神经肌肉电刺激的先决条件是目标肌肉的神经是完整的。常用于由于长期不活动、手术或伤害导致的废用肌肉的力量训练，进而保持肌肉质量、保持和增加关节活动度、促进自主肌肉控制，并且减少痉挛。另一方面，对于一些非神经病变引起的废用性肌肉萎缩起到抑制的作用。近年来，商用的神经肌肉电刺激器已经被发展起来，家用的刺激器不仅能够方便病人的使用，同时也提高了病人的独立操作性。功能性电刺激(FunctionalElectricStimulation，FES)，是神经肌肉电刺激中的一种。功能性电刺激是利用预先设定程序运行并输出电刺激脉冲作用于支配肌肉的神经，诱发相关的肌肉组织产生收缩运动，模拟正常肌肉自主运动，达到增加机体功能活动能力和恢复被刺激肌肉肌群功能的目的。虽然对于不具有完整神经传导通路的周围神经损伤,功能性电刺激的作用不明显，但是对于具有完整周围神经支配但由于中枢神经损伤导致神经下传冲动减少或丧失而导致所支配的肌肉不能完成其原有收缩功能的部位，功能性电刺激治疗效果显著。表面肌电信号(SurfaceElectromyography，SEMG)，是神经肌在活动的时候，产生的生物电信号，通过电极在人体表面被记录下来。表面肌电信号已经广泛应用到很多领域，其中包括康复工程、生物医学、运动控制等，尤其是在截肢者残端通过利用SEMG信号来操控电动假肢，从而将SEMG信号与外部设备结合起来。表面肌电信号的幅值约为100μV-5mV，主要集中在10Hz-500Hz之间，信号很小，干扰也很多。因此需要信号放大和滤波电路，对信号进行处理。
技术实现思路
本技术提出了一种肌电刺激传感器电路，该肌电刺激传感器电路包括前端精密放大电路、双T陷波器电路、电压跟随电路和电压输出电路，前端精密放大电路将输入的差分信号进行放大后，双T陷波器电路对放大的差分信号进行滤波，滤除差分信号中50HZ左右的工频干扰，为了防止前后电压干扰，电压跟随电路将其隔开，电压输出电路对信号进行处理以满足输出要求。本技术采用如下技术方案：肌电刺激传感器电路，它包括依次连接的前端精密放大电路、双T陷波器电路、电压跟随电路和电压输出电路，前端精密放大电路用于将输入的差分信号处理后输出放大信号，双T陷波器电路用于滤除放大信号中的干扰信号，电压跟随电路用于同时匹配输入输出阻抗，电压输出电路用于输出所需电压。进一步的，前端精密放大电路包括第一放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十一电阻R11和第三电容C3，第一放大器U1的第一管脚和第八管脚之间串接第三电阻R3，第二管脚经第二电阻R2接地，第三管脚经第十一电阻R11接地，且第二管脚和第三管脚之间串接第三电容C3，第七管脚接电压VCC端，第四管脚和第五管脚接地，第六管脚为前端精密放大电路的输出端。进一步的，双T陷波器电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第十四电阻R14、第十六电阻R16、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第八电容C8，第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第五电容C5和第四电容C4依次串联连接组成闭合回路，第四电阻R4和第四电容C4的公共端接前端精密放大电路的输出端，第六电阻R6和第五电容C5的公共端为双T陷波器电路的输出端，第四电阻R4和第五电阻R5的公共端经串接的第六电容C6和第八电容C8接地，第四电容C4和第五电容C5的公共端经串接的第十四电阻R14和第十六电阻R16接地。进一步的，电压跟随电路包括第二放大器U2和第九电阻R9，第二放大器U2的第一输入端与输出端连接，第二输入端经第九电阻R9接双T陷波器电路的输出端，第二放大器U2的输出端为电压跟随电路的输出端。更进一步的，电压跟随电路还包括第二二极管D2和第三二极管D3，第二放大器U2的第二输入端经并联的第二二极管D2和第三二极管D3接地。进一步的，电压输出电路包括滑动变阻器R10、第十二电阻R12、第十五电阻R15、第三放大器U3、第八电阻R8和第十三电阻R13，滑动变阻器R10的第一端接电压跟随电路的输出端，第二端接地，滑动变阻器R10的控制端经第十二电阻R12接第三放大器U3的第一输入端，第三放大器U3的第二输入端经第十五电阻R15接地，第三放大器U3的第一输入端和输出端之间串接第八电阻R8，第三放大器U3的输出端经第十三电阻R13输出所需电压。更进一步的，电压输出电路还包括第一电阻R1、第一电容C1、稳压二极管D1和第七电阻R7，第一电阻R1和第七电阻R7串接后一端接电压VEE端，另一端接第三放大器U3的第一输入端，第一电容C1和稳压二极管D1并联后一端接地，另一端接第一电阻R1和第七电阻R7的公共端。本技术对表面肌电信号进行处理，由于表面肌电信号不仅小，而且干扰多。本技术首先将表面肌电信号进行放大，放大后滤除其中的干扰信号。对表面肌电信号进行处理的处理器对输入电压有要求，故本技术在信号输出端将表面肌电信号的电压进行抬升，以满足处理器的电压要求。附图说明图1是肌电刺激传感器电路的原理图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本技术提供有附图。这些附图为本技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。参阅图1所示，本技术优选一实施例的肌电刺激传感器电路的原理图，它包括依次连接的前端精密放大电路1、双T陷波器电路2、电压跟随电路3和电压输出电路4。其中，前端精密放大电路1用于将输入的差分信号处理后输出放大信号，双T陷波器电路2用于滤除放大信号中的干扰信号，电压跟随电路3用于同时匹配输入输出阻抗，电压输出电路4用于输出所需电压。该实施例的电源由VCC(正)和VEE(负)双电源供电。前端精密放大电路1包括第一放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十一电阻R11、第三电容C3、第二电容C2和第七电容C7。第一放大器U1的第一管脚和第八管脚之间串接第三电阻R3，第二管脚经第二电阻R2接地，第三管脚经第十一电阻R11接地，且第二管脚和第三管脚之间串接第三电容C3。第七管脚接电压VCC端，第七管脚还经第二电容C2接地，第四管脚经第七电容C7接地，且第四管脚还接电压VEE端，第五管脚接地，第六管脚为前端精密放大电路1的输出端OUTPUT1。J1接口分别与第一放大器U1的第二管脚和第三管脚连接，J1接口作为前端精密放大电路1的输入端，输入差分电压信号。其中第一放大器U1为仪表仪器放大器，放大倍数由第三电阻R3决定。由J1接口的双端口输入差分信号，前端精密放大电路1将该差分信号放大后输出到双T陷波器电路2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
肌电刺激传感器电路，其特征在于：它包括依次连接的前端精密放大电路、双T陷波器电路、电压跟随电路和电压输出电路，所述前端精密放大电路用于将输入的差分信号处理后输出放大信号，所述双T陷波器电路用于滤除放大信号中的干扰信号，所述电压跟随电路用于同时匹配输入输出阻抗，所述电压输出电路用于输出所需电压。

【技术特征摘要】
1.肌电刺激传感器电路，其特征在于：它包括依次连接的前端精密放大电路、双T陷波器电路、电压跟随电路和电压输出电路，所述前端精密放大电路用于将输入的差分信号处理后输出放大信号，所述双T陷波器电路用于滤除放大信号中的干扰信号，所述电压跟随电路用于同时匹配输入输出阻抗，所述电压输出电路用于输出所需电压。2.如权利要求1所述肌电刺激传感器电路，其特征在于：所述前端精密放大电路包括第一放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十一电阻R11和第三电容C3，所述第一放大器U1的第一管脚和第八管脚之间串接第三电阻R3，第二管脚经第二电阻R2接地，第三管脚经第十一电阻R11接地，且第二管脚和第三管脚之间串接第三电容C3，第七管脚接电压VCC端，第四管脚和第五管脚接地，第六管脚为前端精密放大电路的输出端。3.如权利要求1所述肌电刺激传感器电路，其特征在于：所述双T陷波器电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第十四电阻R14、第十六电阻R16、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第八电容C8，所述第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第五电容C5和第四电容C4依次串联连接组成闭合回路，所述第四电阻R4和第四电容C4的公共端接前端精密放大电路的输出端，第六电阻R6和第五电容C5的公共端为双T陷波器电路的输出端，第四电阻R4和第五电阻R5的公共端经串接的第六电容C6和第八电容C8接地，第四电容C4和第五电容C5的公共端经串接的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：段峰，李宏钟，陈源，王春伟，姜佩东，张可，
申请(专利权)人：天津四点灵智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12