本实用新型专利技术旨在提供一种能够模拟ECG信号且方便调整的ECG信号模拟装置。本实用新型专利技术包括输入连接器、DAC模块、电子开关控制模块、衰减放大模块、噪声叠加模块、导联模拟模块以及输出连接器，输入连接器包括信号端口以及控制端口，DAC模块的输入端以及电子开关控制模块均与控制端口连接，衰减放大模块的一个输入端与信号端口连接，DAC模块的输出端与衰减放大模块的另一个输入端连接，DAC模块和衰减放大模块的输出端分别通过ECG信号输出控制模块连接至输出连接器的两个输出端口，噪声叠加模块和导联模拟模块均连接在两组ECG信号输出控制模块之间。本实用新型专利技术应用于信号模拟转换的技术领域。术领域。术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种ECG信号模拟装置
[0001]本技术应用于信号模拟转换的
,特别涉及一种ECG信号模拟装置。
技术介绍
[0002]随着科技的发展穿戴式的智能设备以及医疗监测设已经逐渐成熟，且功能越来越多，精度要求越来越高。其中，穿戴式智能设备以及穿戴式医疗监测设备需要采集人体的心电信号ECG，electrocardiogram，为保证具备心电信号检测功能的穿戴式智能设备或穿戴式医疗监测设备的成品质量，在其生产过程对其检测功能进行测试是非常必要的。
[0003]由于人体ECG信号非常微弱一般在10uV~4mV以内，最大幅值不也会超过5mV，导致常规函数发生器难以直接模拟如此微弱信号，更难以将如此微弱的信号正常传输至被测设备进行功能测试，因此设备生产时此部分功能检测非常困难。
[0004]专用ECG信号源设备兼容性差，且设备不易接入穿戴式医疗设备的功能检测装置，不便于实现自动化测试，另外信号源固定可调整性差，不能根据特定的穿戴式医疗设备进行调整ECG信号需求，且价格昂贵。还需要穿戴式医疗设备制作为成品后才能进行ECG功能检测，无法直接进行功能主板的测试。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能够模拟ECG信号且方便调整的ECG信号模拟装置。
[0006]本技术所采用的技术方案是：本技术包括输入连接器、DAC模块、电子开关控制模块、衰减放大模块、噪声叠加模块、导联模拟模块以及输出连接器，所述输入连接器包括信号端口以及控制端口，所述信号端口和所述控制端口分别连接信号源以及控制器的I2C端口，所述DAC模块的输入端以及所述电子开关控制模块均与所述控制端口连接，所述衰减放大模块的一个输入端与所述信号端口连接，所述DAC模块的输出端与所述衰减放大模块的另一个输入端连接，所述DAC模块和所述衰减放大模块的输出端分别通过ECG信号输出控制模块连接至所述输出连接器的两个输出端口，所述噪声叠加模块和所述导联模拟模块均连接在两组所述ECG信号输出控制模块之间，所述电子开关控制模块与所述噪声叠加模块、所述导联模拟模块以及所述ECG信号输出控制模块连接并控制导通状态。
[0007]由上述方案可见，通过所述输入连接器连接信号源以及控制器，通过信号源生成ECG信号，再由所述衰减放大模块对信号进行衰减，进而转换为能够与待测产品实际要测量的信号想接近。所述电子开关控制模块与控制器的I2C端口通信连接，进而获取控制信号，控制各个模块的通断状态，实现根据待测设备的需求进行信号的调整。所述DAC模块将I2C的数字信号转换为直流电平输出至所述输出连接器和所述衰减放大模块。所述噪声叠加模块用于模拟人体电流的波动性，并将波动叠加至两组所述ECG信号输出控制模块中输出。所述导联模拟模块用于在两组所述ECG信号输出控制模块上接入不同的负载进而模拟人体导联。通过本技术作为被动器件设置在信号源与待测设备之间进行转换，使输出的ECG信
号满足测试要求，其中输出信号取决于输入的信号源。同时设置所述噪声叠加模块和所述导联模拟模块进行信号调整，因此可以灵活的适用于各类穿戴式医疗设备的监测需求，而信号源因无需考虑衰减、干扰、底噪、人体导联等问题，所以实现起来就可以非常多样化。无论是使用常规的信号发生器，数字频率合成器，还是单纯的使用MCU输出一段DAC波形均可以完成对穿戴式医疗设备的测试。同时可通过I2C接口进行控制，方便嵌入在各类穿戴式医疗设备功能监测装置中。本技术还具有制作简单，成本低的效果。
[0008]一个优选方案是，所述衰减放大模块包括放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容以及第二电容，所述放大器的负输入端与所述信号端口连接，所述第一电阻和所述第一电容串联在所述放大器的负输入端与所述信号端口之间，所述第二电阻和所述第二电容并联在所述放大器的负输入端和输出端上，所述放大器的正输入端与所述DAC模块的输出端连接，所述第一电阻的阻值远大于所述第二电阻。
[0009]由上述方案可见，通过所述放大器与所述DAC模块配合对信号源输入的信号进行衰减。
[0010]一个优选方案是，所述电子开关控制模块包括型号为CAT9555的IO扩展芯片，所述IO扩展芯片的输入端与所述控制端口连接，所述IO扩展芯片的输出端连接各模块的电子开关。
[0011]由上述方案可见，通过所述IO扩展芯片将I2C输入的串行数据转为并行输出，作为各模块电子开关的控制位，进而控制各模块节点的导通状态。
[0012]一个优选方案是，所述ECG信号输出控制模块包括第一电子开关、第二电子开关以及衰减电阻，所述第一电子开关与信号输入端连接，所述第二电子开关和所述衰减电阻并联连接在所述第一电子开关与所述输出连接器之间。
[0013]由上述方案可见，所述第一电子开关和所述第二电子开关均与所述电子开关控制模块连接，所述第一电子开关用于控制信号的通断，所述第二电子开关用于控制所述衰减电阻的接入或跳线进行输出信号的调节。
[0014]一个优选方案是，所述噪声叠加模块包括两个第三电子开关以及至少两组相串联的RC模块，相串联的两组所述RC模块的两端分别通过两个所述第三电子开关连接至所述第一电子开关与所述衰减电阻之间，所述RC模块包括并联连接的第三电阻以及第三电容。
[0015]由上述方案可见，通过两个所述第三电子开关将两组所述RC模块接入两个输出端的链路中，进而产生底噪并叠加至输出信号上。所述第三电子开关与所述电子开关控制模块连接。
[0016]一个优选方案是，所述导联模拟模块包括两个第四电子开关以及至少三组相串联的第四电阻，三组相串联的所述第四电阻的两端分别通过两个所述第四电子开关连接至所述第一电子开关与所述衰减电阻之间，每组所述第四电阻均并联有第五电子开关。
[0017]由上述方案可见，所述第四电子开关和所述第五电子开关均与所述电子开关控制模块连接。所述第四电阻用于作为负载接入两个输出端的链路中，实现模拟人体导联，通过所述第五电子开关控制对应的所述四电阻的接入或跳线。
[0018]一个优选方案是，所述ECG信号模拟装置还包括电源模块，所述电源模块用于为各个模块提供工作电压。
附图说明
[0019]图1是本技术的系统框图；
[0020]图2是所述电子开关控制模块的原理图；
[0021]图3是所述衰减放大模块的原理图；
[0022]图4是所述噪声叠加模块的原理图；
[0023]图5是所述导联模拟模块的原理图；
[0024]图6是所述ECG信号输出控制模块的原理图。
具体实施方式
[0025]如图1至图6所示，在本实施例中，本技术包括输入连接器1、DAC模块2、电子开关控制模块3、衰减放大模块4、噪声叠加模块5、导联模拟模块6以及输出连接器7，所述输入连接器1包括信号端口8以及控制端口9，所述信号端口8和所述控制端口9分别连接信号源以及控制器的I2C端口，所述DAC模块2的输入端以及所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种ECG信号模拟装置，其特征在于：它包括输入连接器（1）、DAC模块（2）、电子开关控制模块（3）、衰减放大模块（4）、噪声叠加模块（5）、导联模拟模块（6）以及输出连接器（7），所述输入连接器（1）包括信号端口（8）以及控制端口（9），所述信号端口（8）和所述控制端口（9）分别连接信号源以及控制器的I2C端口，所述DAC模块（2）的输入端以及所述电子开关控制模块（3）均与所述控制端口（9）连接，所述衰减放大模块（4）的一个输入端与所述信号端口（8）连接，所述DAC模块（2）的输出端与所述衰减放大模块（4）的另一个输入端连接，所述DAC模块（2）和所述衰减放大模块（4）的输出端分别通过ECG信号输出控制模块（10）连接至所述输出连接器（7）的两个输出端口，所述噪声叠加模块（5）和所述导联模拟模块（6）均连接在两组所述ECG信号输出控制模块（10）之间，所述电子开关控制模块（3）与所述噪声叠加模块（5）、所述导联模拟模块（6）以及所述ECG信号输出控制模块（10）连接并控制导通状态。2.根据权利要求1所述的一种ECG信号模拟装置，其特征在于：所述衰减放大模块（4）包括放大器（11）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一电容（C1）以及第二电容（C2），所述放大器（11）的负输入端与所述信号端口（8）连接，所述第一电阻（R1）和所述第一电容（C1）串联在所述放大器（11）的负输入端与所述信号端口（8）之间，所述第二电阻（R2）和所述第二电容（C2）并联在所述放大器（11）的负输入端和输出端上，所述放大器（11）的正输入端与所述DAC模块（2）的输出端连接。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗学，张显禄，晏道威，李盛平，
申请(专利权)人：珠海市运泰利自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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