本实用新型专利技术涉及一种表面肌电信号的采集装置及处理系统，采集装置包括：仪表放大模块、高通滤波模块和低通滤波模块，所述仪表放大模块的两个输入端一一电连接于放置皮肤表面或插入肌肉的第一电极和第二电极以采集所述第一电极和所述第二电极之间的肌肉电信号，所述高通滤波模块的输入端电连接于所述仪表放大模块的输出端，所述低通滤波模块电连接于所述高通滤波模块的输出端，所述低通滤波模块包括积分电路和第一集成运放电路，所述积分电路电连接于所述第一集成运放电路的负输入端和输出端之间。通过采用积分电路实现低通滤波和放大功能，替代了现有技术中二阶低通滤波电路和放大电路，从而使用更少的元器件实现电路功能、采集过程更加稳定可靠。采集过程更加稳定可靠。采集过程更加稳定可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种表面肌电信号的采集装置及处理系统
[0001]本技术涉及肌电信号采集
，尤其涉及一种表面肌电信号的采集装置及处理系统。
技术介绍
[0002]SEMG(Surface electromyogram)即表面肌电信号，是指当骨骼肌收缩时，肌纤维产生的微弱动作电位在皮肤表面募集，并通过表面电极所采集到的信号，可用来记录和评估人体肌肉纤维电活动。
[0003]SEMG信号比较微弱，幅值在15～100μV之间，其信号谱宽一般为10～500Hz，因此极易受到心电信号和工频噪声的干扰。同时皮肤和组织对肌电信号具有衰减作用，也容易使其受到干扰。在实际检测时，由于来自体表、多级电路等多种因素的影响，使得检测到的SEMG信号中往往夹带着甚低频(接近直流)和高频(远大于500Hz)的干扰信号。并且，现有技术中，通过采集设备得到的SEMG信号大多为20～500Hz的有用信号，因此，根据采样定理可以确定采样频率需要1000Hz去完成采样，对采样设备ADC要求较高，不利于降低成本。
[0004]因此，需要提供一种采集信号噪声小并且采集成本低并且采集实现方式简单的采集装置来解决上述技术问题。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种表面肌电信号的采集装置。解决了现有技术中由于多级电路的影响，导致采集到的SEMG信号中夹带较多干扰信号的问题。
[0006]本技术的技术效果通过如下实现的：
[0007]一种表面肌电信号的采集装置，包括：
[0008]仪表放大模块，所述仪表放大模块的两个输入端一一电连接于放置皮肤表面或插入肌肉的第一电极和第二电极以采集所述第一电极和所述第二电极之间的肌肉电信号，
[0009]高通滤波模块，所述高通滤波模块的输入端电连接于所述仪表放大模块的输出端，
[0010]低通滤波模块，所述低通滤波模块电连接于所述高通滤波模块的输出端，所述低通滤波模块包括积分电路和第一集成运放电路，所述积分电路电连接于所述第一集成运放电路的负输入端和输出端之间，所述第一集成运放电路的输出端用于输出通过所述采集装置采集得到的目标肌肉电信号至远端分析装置。通过采用积分电路和第一集成运放电路实现低通滤波和放大功能，替代了现有技术中的二阶低通滤波电路和放大电路，减少了采集装置中表面肌电信号处理电路的级数，大大降低了多级电路产生的噪声，从而使表面肌电信号的采集过程更加稳定可靠，并且使用较少的元器件实现电路功能，节省了采集装置的成本。
[0011]进一步地，所述积分电路包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻和所述第二电容并联，所述第二电阻一端和所述第一集成运放电路的负输入端电连接，所述第二电阻另
一端和所述第一集成运放电路的输出端电连接。
[0012]进一步地，所述低通滤波模块还包括电位抬升电路，所述电位抬升电路电连接于所述第一集成运放电路的正输入端以提升从所述第一集成运放电路的负输入端输入的信号的电压。
[0013]进一步地，所述仪表放大模块包括第一正比例放大电路、第二正比例放大电路和差分放大电路，所述第一电极和所述第一正比例放大电路的正输入端电连接，所述第二电极和所述第二正比例放大电路的正输入端电连接，所述第一正比例放大电路的输出端和所述第二正比例放大电路的输出端分别一一电连接于所述差分放大电路的正输入端、负输入端，所述差分放大电路的输出端和所述高通滤波模块电连接。
[0014]进一步地，所述第一正比例放大电路、所述第二正比例放大电路和所述差分放大电路集成为第二集成运放电路。通过采用第二集成运放电路实现仪表放大功能，取代了现有技术中采用正比例放大电路和差分放大电路共同实现仪表放大的方式，使得使用更少的元器件实现了电路功能；同时，第二集成运放电路采用德州仪器的仪表放大器，噪声小，高输入阻抗，跟随性好。
[0015]进一步地，所述高通滤波模块包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和所述第一电阻依次串联于所述仪表放大模块的输出端和所述低通滤波模块之间。
[0016]进一步地，所述高通滤波模块包括二阶高通滤波电路。
[0017]进一步地，所述电位抬升电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻一端输入直流抬升电压，所述第三电阻另一端、所述第四电阻一端和所述第一集成运放电路的正输入端电连接，所述第四电阻另一端接地。
[0018]另外，还提供一种表面肌电信号的处理系统，包括处理分析装置和上述的表面肌电信号的采集装置，所述处理分析装置和所述采集装置电连接，所述处理分析装置用于接收所述采集装置采集到的目标肌肉电信号并对所述目标肌肉电信号进行处理和分析以判定肌肉系统的活动状态和功能状态。通过采用本申请的表面肌电信号的采集装置，使得采集输出的表面肌电信号主要频段集中在20～150Hz内，可以满足处理分析装置的后续检测肌肉运动的需求；并且，由于采集输出的表面肌电信号主要频段集中在20～150Hz内，使得采样频率只需要300Hz就可以完成采样，从而对采样设备ADC(模数转换)转换速率要求较低，降低采样成本，同时由于采集频率降低，使得采样过程更加容易。
[0019]如上所述，本技术具有如下有益效果：
[0020]1)通过采用积分电路和第一集成运放电路实现低通滤波和放大功能，替代了现有技术中的二阶低通滤波电路和放大电路，减少了采集装置中表面肌电信号处理电路的级数，大大降低了多级电路产生的噪声，从而使表面肌电信号的采集过程更加稳定可靠，并且使用较少的元器件实现电路功能，节省了采集装置的成本。
[0021]2)通过采用本申请的表面肌电信号的采集装置，使得采集输出的表面肌电信号主要频段集中在20～150Hz内，可以满足处理分析装置的后续检测肌肉运动的需求。采集输出的表面肌电信号主要频段集中在20～150Hz内，使得采样频率只需要300Hz就可以完成采样，从而对采样设备ADC(模数转换)转换速率要求较低，降低采样成本，同时由于采集频率降低，使得采样过程更加容易。
[0022]3)通过采用第二集成运放电路实现仪表放大功能，取代了现有技术中采用正比例
放大电路和差分放大电路共同实现仪表放大的方式，使得使用更少的元器件实现了电路功能。同时，第二集成运放电路采用德州仪器的仪表放大器，噪声小，高输入阻抗，跟随性好。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
[0024]图1为本说明书实施例提供的一种表面肌电信号的采集装置的电路原理图；
[0025]图2为本说明书实施例提供的现有技术中SEMG信号采集设备的电路原理图。
[0026]其中，图中附图标记对应为：
[0027]仪表放大模块1、高通滤波模块2、低通滤波模块3、积分电路31、电位抬升本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种表面肌电信号的采集装置，其特征在于，包括：仪表放大模块(1)，所述仪表放大模块(1)的两个输入端一一电连接于放置皮肤表面或插入肌肉的第一电极和第二电极以采集所述第一电极和所述第二电极之间的肌肉电信号，高通滤波模块(2)，所述高通滤波模块(2)的输入端电连接于所述仪表放大模块(1)的输出端，低通滤波模块(3)，所述低通滤波模块(3)电连接于所述高通滤波模块(2)的输出端，所述低通滤波模块(3)包括积分电路(31)和第一集成运放电路，所述积分电路(31)电连接于所述第一集成运放电路的负输入端和输出端之间，所述第一集成运放电路的输出端用于输出通过所述采集装置采集得到的目标肌肉电信号至远端分析装置。2.根据权利要求1所述的表面肌电信号的采集装置，其特征在于，所述积分电路(31)包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻和所述第二电容并联，所述第二电阻一端和所述第一集成运放电路的负输入端电连接，所述第二电阻另一端和所述第一集成运放电路的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的表面肌电信号的采集装置，其特征在于，所述低通滤波模块(3)还包括电位抬升电路(32)，所述电位抬升电路(32)电连接于所述第一集成运放电路的正输入端以提升从所述第一集成运放电路的负输入端输入的信号的电压。4.根据权利要求3所述的表面肌电信号的采集装置，其特征在于，所述仪表放大模块(1)包括第一正比例放大电路、第二正比例放大电路和差分放大电路，所述第一电极和所述第一正比...
【专利技术属性】
技术研发人员：程壮，
申请(专利权)人：深圳动魅科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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