一种肌电采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及医疗技术领域，具体公开一种肌电采集装置,包括微处理器，后级放大模块，工频滤波模块，带通滤波模块，前置放大模块和右腿驱动模块；前置放大模块提取人体肌电信号，同时配合右腿驱动模块以消除共模干扰，前置放大后的肌电信号再依次传递至带通滤波模块和工频滤波模块，肌电信号经带通滤波模块和工频滤波模块滤波后传递至后级放大模块，后级放大模块通过对信号进行不同倍数的放大并传递至微处理器分析以确定肌电值。本实用新型专利技术通过多级不同放大倍数的并联放大模块分别对肌电进行采集并进行比较分析，从而完成肌电信号的采集，以此只需采用低位数芯片即能实现对肌电信号较大范围和较高精度的采集，从而大大降低了成本。

An EMG Acquisition Device

【技术实现步骤摘要】
一种肌电采集装置
本技术涉及医疗
，具体公开了一种肌电采集装置。
技术介绍
表面肌电信号(surfaceelectromyography，SEMG)是肌肉收缩时伴随的电信号，是在体表无创检测肌肉活动的重要方法。表面肌电信号是由肌肉兴奋时所募集的运动单位产生的一个个动作电位序列(MotorUnitActionPotentialTrains,MUAPT)在皮肤表面叠加而成，是一种非平稳的微弱信号。通过提取和研究表面肌电信号，可以有效识别人体运动动作、诊断肌肉病症以及指导康复医疗等，广泛应用于疾病诊断、康复医学、运动育等领域。表面肌电(EMG)信号是在强噪声背景下的低频(频率范围为20～500Hz,且主要能量集中于50～100Hz范围内)、微弱(0.1μV～20mV)的非线性、高内阻信号，为实现肌电信号的采集，需要高精度，可检测到0.1uV的波动，同时又要保证0至20mV的范围,目前常规肌电采集装置均采用了高精度的AD采集装置，如高达24位的AD转换采样芯片，这种方式成本高；若采用低位数的AD转换芯片，则无法同时保证精度及大范围采样。因此，需要一种能解决上述问题的装置。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种肌电采集装置。为实现上述目的，本技术采用如下方案。一种肌电采集装置，包括微处理器，后级放大模块，工频滤波模块，带通滤波模块，前置放大模块和右腿驱动模块；所述前置放大模块分别与外部的采集电极，右腿驱动模块和带通滤波模块电性连接；所述右腿驱动模块与外部的参考电极电性连接；所述带通滤波模块还与工频滤波模块电性连接；所述工频滤波模块还与后级放大模块电性连接；所述后级放大模块还与微处理器电性连接；所述后级放大模块包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联；所述前置放大模块提取人体肌电信号，同时配合右腿驱动模块提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈放大输出抵消前置放大输入端共模干扰，再将肌电信号依次传递至带通滤波模块和工频滤波模块，肌电信号经带通滤波模块和工频滤波模块滤波后传递至后级放大模块，后级放大模块通过对信号进行不同倍数的放大并传递至微处理器分析以确定肌电值。作为优选地，所述前置放大模块采用型号为AD620的运算放大器。作为优选地，所述右腿驱动模块采用二级运放进行驱动。作为优选地，所述带通滤波模块采用RC电路进行20Hz高通滤波和采用SallenKey有源滤波器组成500Hz低通巴特沃斯滤波器。作为优选地，所述工频滤波模块采用双T型带阻滤波器，并设有压控反馈电路。本技术的有益效果：提供一种肌电采集装置，通过多级不同放大倍数的放大模块分别对肌电进行采集，对采集到的肌电值进行比较分析，并确定最为精准的一级放大模块肌电值，以此只需采用低位数的芯片即能实现对肌电信号较大范围和较高精度的采集，从而大大降低了成本，便于生产和普及。附图说明图1为本技术实施例的结构框图。图2为本技术实施例的电路示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。一种肌电采集装置,如图1和图2所示，包括微处理器，后级放大模块，工频滤波模块，带通滤波模块，前置放大模块和右腿驱动模块；所述前置放大模块分别与外部的采集电极，右腿驱动模块和带通滤波模块电性连接；所述右腿驱动模块与外部的参考电极电性连接；所述带通滤波模块还与工频滤波模块电性连接；所述工频滤波模块还与后级放大模块电性连接；所述后级放大模块还与微处理器电性连接；所述后级放大模块包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联。工作时，前置放大模块通过采集电极获取人体肌电信号，并从人体肌电信号中提取有用的差分信号并放大，而且前置放大模块对高频信号和直流信号作了初步的滤波和隔离处理，使得电路具有高输入阻抗和高共模抑制比。同时，前置放大模块配合右腿驱动模块来获取人体的参考信号，从而进行负反馈调节以使肌电信号中的共模干扰信号衰减。随后，前置放大模块再输出处理后的肌电信号至带通滤波模块，带通滤波模块将肌电范围以外的信号滤除，然后再传递肌电信号至工频滤波模块，工频滤波模块滤除工频干扰后传递至后级放大模块。后级放大模块包括至少两级放大模块，各级放大模块分别对肌电信号进行不同倍数放大后传递至微处理器，微处理器分别对各级放大后的肌电信号进行AD采样，并根据放大范围区间进行分析处理以此完成采集肌电信号的数据值。例如当三级放大区间分别是50倍放大区间为0-20μV,精度为0.01μV；10倍放大区间为20-200μV,精度为0.1μV；1倍放大区间为200-2000μV，精度可达1μV,微处理器分别对各级放大模块放大后的肌电信号进行AD采样，采样后对三组有效值进行比较，首先判断100倍的放大值是否超过20μV，若未超过20μV，则采用该值作为当前肌电值；若超过20μV，则判断10倍的放大值是否超过200μV，若未超过200μV，则采用该值作为当前肌电值，若超过200μV则采用1倍放大值作为当前肌电值。同时在每个放大倍数内都设置了最大参考值，一旦超出此值，则进行下一个放大倍数的数据的比较，直至确认在正确的范围。比如50倍放大为0-20μV对应AD值0~2046，设定最大参考值2000，一旦超过此值则进行10倍放大数据的比较，确认范围后则不再判断。以此本技术只需采用低位数的AD芯片就能保证采样肌电信号的精度，同时实现大范围采样，而且相对常见采用高精度AD采集装置的方式，能大大降低成本，便于生产普及。本实施例中，所述前置放大模块采用型号为AD620的运算放大器，能对高频信号及直流信号进行滤波处理，从而使得采样电路具有高输入阻抗和高共模抑制比的特点。本实施例中，所述右腿驱动模块采用二级运放进行驱动，能更好地减少共模干扰信号。本实施例中，所述带通滤波模块采用RC电路进行20Hz高通滤波和采用SallenKey有源滤波器组成500Hz低通巴特沃斯滤波器，从而实现通频带内的频率曲线最大限度平坦，有利于将肌电范围以外的信号滤除本实施例中，所述工频滤波模块采用双T型带阻滤波器，并设有压控反馈电路，从而使得工频滤波模块具有良好的选频特性和较高的Q值，从而更好地滤除工频干扰。以上内容仅为本技术的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肌电采集装置,其特征在于，包括微处理器，后级放大模块，工频滤波模块，带通滤波模块，前置放大模块和右腿驱动模块；所述前置放大模块分别与外部的采集电极，右腿驱动模块和带通滤波模块电性连接；所述右腿驱动模块与外部的参考电极电性连接；所述带通滤波模块还与工频滤波模块电性连接；所述工频滤波模块还与后级放大模块电性连接；所述后级放大模块还与微处理器电性连接；所述后级放大模块包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联；所述前置放大模块提取人体肌电信号，同时右腿驱动模块提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈放大输出抵消前置放大输入端共模干扰，再将肌电信号依次传递至带通滤波模块和工频滤波模块，肌电信号经带通滤波模块和工频滤波模块滤波后传递至后级放大模块，后级放大模块通过对信号进行不同倍数的放大并传递至微处理器分析以确定肌电值。

【技术特征摘要】
1.一种肌电采集装置,其特征在于，包括微处理器，后级放大模块，工频滤波模块，带通滤波模块，前置放大模块和右腿驱动模块；所述前置放大模块分别与外部的采集电极，右腿驱动模块和带通滤波模块电性连接；所述右腿驱动模块与外部的参考电极电性连接；所述带通滤波模块还与工频滤波模块电性连接；所述工频滤波模块还与后级放大模块电性连接；所述后级放大模块还与微处理器电性连接；所述后级放大模块包括至少两级放大模块，且各级放大模块电性并联；所述前置放大模块提取人体肌电信号，同时右腿驱动模块提取人体肌电信号中的共模干扰信号，以负反馈放大输出抵消前置放大输入端共模干扰，再将肌电信号依次传递至带通滤波模块和工频滤波模块，肌电信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬达明，
申请(专利权)人：东莞晋杨电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44