心电信号采集装置及抑制触摸干扰的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种心电信号采集装置及抑制触摸干扰的方法。所述心电信号采集装置包括主控单元以及与主控单元电连接的触摸信号采集单元和心电信号采集单元；其中，触摸信号采集单元包括触摸电极和开关电路，触摸电极用于拾取人体手部的触摸信号，开关电路用于产生位于所述心电信号频带范围之外的脉冲信号以采集所述触摸信号；心电信号采集单元包括心电电极和滤波电路，心电电极用于拾取同一人体的心电信号，滤波电路用于滤除心电信号中因触摸引入的脉冲信号的干扰。本发明专利技术的心电信号采集装置，能够同时采集得到高质量的触摸信号和心电信号，适用于腕部心电信号采集装置。

ECG signal acquisition device and method of suppressing touch interference

The invention provides an electrocardiogram signal acquisition device and a method for suppressing touch interference. The ECG signal acquisition device includes the main control unit and the touch signal acquisition unit and the ECG signal acquisition unit electrically connected with the main control unit. The touch signal acquisition unit includes the touch electrode and the switch circuit, and the touch electrode is used to pick up the touch signal of the human hand, and the switch circuit is used to produce the heart. The pulse signal outside the band range of the electrical signal is used to collect the touch signal, and the ECG acquisition unit includes the ECG electrode and the filter circuit. The ECG electrode is used to pick up the ECG signal of the same human body, and the filter circuit is used to filter the interference of the pulse signal introduced by the touch in the ECG signal. The electrocardiogram signal acquisition device of the invention can simultaneously acquire high-quality touch signals and ECG signals, and is suitable for wrist ECG collection devices.

【技术实现步骤摘要】
心电信号采集装置及抑制触摸干扰的方法
本申请涉及心电信号采集
，特别涉及一种穿戴式心电信号采集装置及采集过程中抑制触摸干扰的方法。
技术介绍
电容式触摸传感技术现已广泛应用，它是通过检测人体电容的变化来检测传感器周围是否存在手指触摸。一般分为自电容和互电容两种方式实现，两种方式均需要先发射一定频率的信号到触摸电极，传导到手指电容平面，同时测量触摸电极上接收到的电荷来检测触摸/无触摸状态。心电信号采集，是将人体体表生物电信号通过心电电极拾取，经适当的生物电放大器放大和记录而成为心电图。其主要特点为信号微弱，QRS波幅在1-5mV左右，希氏束电位在1μV，在测量时易受到噪声干扰和电极电位的影响，所以生物电放大器必须具有高输入阻抗，低噪声，高增益和合适的通频带。上述两种检测技术的检测对象都是人体体表的信号，但由于触摸感应的检测必然要发射一定频率的信号，触摸接触时体表必然混入所述的发射信号，而心电信号又容易受到身体中其它信号的干扰，所以要在同一个人身上同时实现两种信号的良好采集存在相当大的难度。现有技术要么避免两种技术同时使用，而使用机械按键代替触摸按键；要么容许例如的心电信号混入一定的噪声，降低心电信号的采集标准。
技术实现思路
本申请公开心电信号采集装置和抑制触摸干扰的方法，能够适用同一个人同时采集触摸信号和心电信号，在确保触摸功能稳定可靠的基础上，又确保心电信号不受因触摸而引入的干扰信号的影响。为实现上述目的，本申请公开技术方案如下：一方面，本公开提出了一种心电信号采集装置，包括：主控单元以及与所述主控单元电连接的触摸信号采集单元和心电信号采集单元；所述触摸信号采集单元包括触摸电极和开关电路，所述触摸电极用于拾取人体手部的触摸信号，所述开关电路用于产生位于所述心电信号频带范围之外的脉冲信号以采集所述触摸信号；所述心电信号采集单元包括心电电极和滤波电路，所述心电电极用于拾取所述人体的心电信号，所述滤波电路用于滤除所述心电信号中因触摸引入的脉冲信号的干扰。优选的，所述开关电路用于产生频率大于1MHz的高频脉冲信号，所述滤波电路用于滤除带通范围为0.05～100Hz之外的信号。优选的，所述主控单元用于控制所述触摸信号采集单元和所述心电信号采集单元交错地采集所述触摸信号和所述心电信号。优选的，所述触摸电极和所述心电电极位于所述心电信号采集装置的相隔较远的位置。另一方面，本公开提出了一种用于在心电信号采集装置中抑制触摸干扰的方法，所述心电信号采集装置包括触摸信号采集单元和心电信号采集单元，所述触摸信号采集单元包括开关电路和触摸电极，所述心电信号采集单元包括滤波电路和心电电极，所述方法包括：采集所述触摸信号时，通过所述开关电路产生位于所述心电信号频带范围之外的脉冲信号；采集所述心电信号时，通过所述滤波电路滤除因触摸引入的脉冲信号的干扰。优选地，采集所述触摸信号和采集所述心电信号交错进行。优选地，连续采集若干次所述心电信号与采集一次所述触摸信号交错进行。优选地，所述触摸电极为绝缘触摸电极。优选地，所述触摸电极和所述心电电极位于所述心电信号采集装置的相隔较远的位置。优选地，所述脉冲信号的频率在1MHz～20MHz范围内随机改变。设计或配置触摸信号采集单元中的开关电路使其产生的脉冲信号的频率位于心电信号频带之外，能够通过心电信号采集单元中的滤波电路滤除由于触摸引入的干扰信号，从而能够在实现触摸检测的同时采集得到高质量的心电信号。附图说明图1示出了示例的心电信号采集装置的模块示意图；图2示出了示例的触摸信号采集单元的局部电路示意图；图3示出了示例的抑制触摸干扰的方法的步骤示意图；图4A示出了示例的采集心电信号和采集触摸信号的时间关系的示意图；图4B示出了示例的组群脉冲信号的时间宽度的示意图；图4C示出了示例的组群脉冲信号的频率变化的示意图；图4D示出了示例的同步采集心电信号和采集触摸信号的控制方法的示意图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。本公开提供一种抑制触摸干扰的方法，该方法可应用于同时包括触摸电极和心点电极的心电信号采集装置中。所述心电信号采集装置同时包括触摸电极和心电电极，所述触摸电极用于拾取人体手部的触摸信号，所述心电电极用于拾取同一人体的心电信号。在一示例的具体应用场景中，同一人体的同一只手同时接触所述触摸电极和所述心电电极，所述心电信号采集装置基于检测得到触摸信号的前提才检测心电信号；即，检测心电信号的同时需要检测触摸信号，以辨别用户是否停止触摸从而及时结束心电检测，避免采集无效的数据，节省装置的电量。根据本公开示例的心电信号采集装置，如图1所示，包括主控单元110、触摸信号采集单元120和心电信号采集单元130；触摸信号采集单元120包括触摸电极121和开关电路122，心电信号采集单元130包括心电电极131和滤波电路132。触摸电极121用于拾取人体的触摸信号，开关电路122用于发射一定频率的脉冲信号至触摸电极121，触摸信号采集单元120基于所述一定频率的脉冲信号检测由触摸产生的第一电容变化值和由无触摸产生的第二电容变化值，对应地，基于所述第一电容变化值输出“有触摸”信号，基于第二电容变化值输出“无触摸”信号。主控单元110基于所述“有触摸”信号控制所述心电信号采集单元130采集心电信号，基于所述“无触摸”信号控制所述心电信号采集单元130不采集(或者结束采集)所述心电信号。其中，采集心电信号时，心电信号采集单元130通过心电电极131拾取同一人体(前述触摸信号发出者)的心电信号，经一定的放大处理后，通过滤波电路132(例如，带通滤波电路)对所述心电信号进行滤波处理，以滤除心电信号频带范围以外的干扰信号，再对滤波后的信号进行AD转换和信号调理，得到数字化的心电数据。由于上述脉冲信号可经由所述触摸电极121传导到人体手指，因而采集同一人体的心电信号时可能会混入所述脉冲信号的干扰；较佳地，配置所述触摸电极121为绝缘触摸电极，在能够测量由于触摸产生的电容变化值的基础上，降低传导到人体的脉冲信号的幅度，从而降低混入心电信号中的干扰信号的幅度。由于所述脉冲信号传导至触摸手指后，经过人体容抗和阻抗的调制，传至心电信号中的干扰信号的频率与所述脉冲信号的频率产生偏差，可能导致干扰信号中的部分信号的频带与心电信号的频带重叠；因此，较佳地，配置所述开关电路产生频率大于1MHz的高频脉冲信号，使干扰信号尽量地远离心电信号的频带，从而能够尽量彻底地通过所述滤波电路132滤除干扰信号。更佳地，可将触摸电极121和心电电极131配置在装置表面的相距较远的位置，使得检测触摸信号时发出的脉冲干扰信号经过人体的衰减路径增大，降低混入心电信号中的干扰信号的幅度。其中，所触摸信号采集单元120检测电容的原理是，将人体触摸电容转换为电压或电流的变化而进行采样；其触摸电容检测电路可以是基于张弛振荡器的检测、充电转换、CSA(CapSenseSuccessiveApproximation)等方式，详细可参考下述网页：http://www.51touch.com/technology/principle/201309/11-24943.html因此，触摸电容检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心电信号采集装置，其特征在于，包括：主控单元以及与所述主控单元电连接的触摸信号采集单元和心电信号采集单元；所述触摸信号采集单元包括触摸电极和开关电路，所述触摸电极用于拾取人体手部的触摸信号，所述开关电路用于产生位于所述心电信号频带范围之外的脉冲信号以采集所述触摸信号；所述心电信号采集单元包括心电电极和滤波电路，所述心电电极用于拾取所述人体的心电信号，所述滤波电路用于滤除所述心电信号中因触摸引入的脉冲信号的干扰。

【技术特征摘要】
1.一种心电信号采集装置，其特征在于，包括：主控单元以及与所述主控单元电连接的触摸信号采集单元和心电信号采集单元；所述触摸信号采集单元包括触摸电极和开关电路，所述触摸电极用于拾取人体手部的触摸信号，所述开关电路用于产生位于所述心电信号频带范围之外的脉冲信号以采集所述触摸信号；所述心电信号采集单元包括心电电极和滤波电路，所述心电电极用于拾取所述人体的心电信号，所述滤波电路用于滤除所述心电信号中因触摸引入的脉冲信号的干扰。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关电路用于产生频率大于1MHz的高频脉冲信号，所述滤波电路用于滤除带通范围为0.05～100Hz之外的信号。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控单元用于控制所述触摸信号采集单元和所述心电信号采集单元交错地采集所述触摸信号和所述心电信号。4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述触摸电极和所述心电电极位于所述心电信号采集装置的相隔较远的位置。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：向明君，薛奋，
申请(专利权)人：成都心吉康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51