心电信号转换器采集时如何选择ad转换器

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自己做的心电仪,有仿真电路,有AD采集和串口通信的程序,给大家分享一下
升为助理工程师了,也把自己刚刚做的东东分享给大家,有兴趣的可以做一下!里面包含了硬件电路,效果图片和基于STC12C5A60S2的心电采集程序,
并由串口发送到
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好东西都在这里面
求上位机波形显示程序,或者EXE
 谢谢分享,51hei有你更精彩!!
 很想认识想楼主这样的 高手啊&&真心不错
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别这么说,真不敢当,我还只是个新手。大家相互交流啊,交朋友当然可以,我还是个学生,不知道你是不是
这个厉害啊
支持&&向你学习
不错。。。51黑有你更精彩!!
谢谢分享,下载学习
楼主你的人体信号采集在哪了啊
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看见我发的图片上有RA,LA,RL了吗?分别指右臂,左臂,右腿
确实是好东西,我受益了!
看看下载,学习学习
谢谢分享!!!!!!!!
关键的东西看不到了,单片机没原理图,仿真也不能通过,哎,失望
嗯,很好貌似
感觉不错,看看向
感觉不错,看看向
高手!!!!!!!!!!!!
我也下载看看
没看到原理图呢?朋友
多谢楼主分享!
求原理图啊,
虽然我不懂,但是我还是看看
好东东 看看
不错,不错,谢谢分享。
谢谢分享 。向你致敬 ,向你学习
高人一般都这个样子,显得高大上
能弄到这么好看的波形,楼主很牛啊
能弄到这么好看的波形,楼主很牛啊
其实心电信号有很多频率,想要出来好看的波形就是要牺牲次要频率的信号,保留最主体的信号就好看了。而最主体的信号就是低频的,次要的信号频率较高,所以在你硬件其他地方做得合格的前提下,试着往下压低频率就能看到好看的波形了。
其实心电信号有很多频率,想要出来好看的波形就是要牺牲次要频率的信号,保留最主体的信号就好看了。而最 ...
恩恩,好的
真心不错啊
大神,多谢分享
大神在不在,我想了解了解这个在信号处理部分调试困难不,我近期打算做一个做毕业设计
太好了,非常好用,谢楼主了
大神在不在,我想了解了解这个在信号处理部分调试困难不,我近期打算做一个做毕业设计
不算困难吧。难不难主要看你之前的基础怎么样,这样说吧就算你之前都没怎么实际做过,仔细研究,加上我一有的经过验证的电路图,一个月内搞定是完全OK的。
不算困难吧。难不难主要看你之前的基础怎么样,这样说吧就算你之前都没怎么实际做过,仔细研究,加上我一 ...
电路已经做出来了,在multisim上仿真没有问题,不过实物做出来后不行,采集不到心电信号,上电后杂波太多,感觉是电源带进来的,可以给些建议吗
[em02厉害厉害
电路已经做出来了,在multisim上仿真没有问题,不过实物做出来后不行,采集不到心电信号,上电后杂波太多 ...
你用的线怎么样,要用高频的同轴屏蔽线
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采用单电源供电的心电信号采集系统
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&&采​用​单​电​源​供​电​的​心​电​信​号​采​集​系​统
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你可能喜欢1 人体心电信号的特点 & & 心电信号属生物医学信号,具有如下特点: & & (1)信号具有近场检测的特点,离开人体表微小的距离,就基本上检测不到信号; & & (2)心电信号通常比较微弱,至多为mV量级; & & (3)属低频信号,且能量主要在几百赫兹以下; & & (4)干扰特别强。干扰既来自生物体内,如肌电干扰、呼吸干扰等;也来自生物体外,如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等; & & (5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)。 2 采集的设计要求 & & 针对心电信号的上述特点,对采集电路系统的设计分析如下: & & (1)信号放大是必备环节,而且应将信号提升至A/D输人口的幅度要求,即至少为&V&的量级; & & (2)应尽量削弱工频干扰的影响; & & (3)应考虑因呼吸等引起的基线漂移问题; & & (4)信号不高,通频带通常是满足要求的,但应考虑、线性、低等因素。
3 采集电路设计分析过程 3.1 前级放大电路设计 & & 由于人体心电信号的特点,加上背景噪声较强,采集信号时电极与皮肤间的大且变化范围也较大,这就对前级(第一级)放大电路提出了较高的要求,即要求前级放大电路应满足以下要求: & & 高输入阻抗;高共模抑制比;低噪声、低漂移、非线性度小;合适的频带和。 & & 为此,选用Analog公司的仪用放大器AD620作为前级放大(预放)。AD620的核心是三运放电路(相当于集成了三个OP07运放),其内部结构如图1所示。
& & 该放大器有较高的共模抑制比(CMRR),温度稳定性好,放大频带宽,噪声系数小且具有调节方便的特点,是生物医学信号放大的理想选择。根据小信号放大器的设计原则,前级的增益不能设置太高,因为前级增益过高将不利于后续电路对噪声的处理。 & & 根据上面的分析,前级放大电路按图2设计,并先运用Multisim 2001仿真。
& & 仿真过程采用O.5 MV,1.2 的差分信号源为模拟心电输入来模拟电路的放大过程,结果满足要求。 3.2 次级放大电路(信号放大) & & 第二级放大电路主要以提高增益为目的,选用普通的AD OP07即可满足要求。 3.3 高通(消除基线漂移) & & 在电路部分加上简单的高通环节,对隔断直流通路和消除基线漂移将会起到事半功倍的效果,本部分电路置于预放大与信号放大电路之间,一个简单的无源高通滤波电路如图3所示。
& & 其特征频率(转折频率)计算为:
& & 经过高通滤波后,可X以大大削弱0.03 Hz以下因呼吸等引起的基线漂移程度,心电信号低频端也就相应地取该频率。 3.4 补偿电路(抵消人体信号源中的各种噪声) & & 引入补偿电路,是为了抵消人体信号源中的干扰(包括工频干扰)。引入补偿电路的方法:在前级放大电路的反馈端与信号源地端建立共模负反馈,为提高电路的反馈深度,将反馈信号放大后(仍采用OP07)接人信号源参考端,这样可以最大限度地抵消工频干扰。引入的这种电路形式,根据其结构和功能,可形象地将其称为&反馈浮置跟踪电路&。 3.5 整个电路系统的框图结构 & & 整个电路系统的原理框图及信号流程如图4所示。
3.6 实际电路系统原理图 & & 最后的综合电路如图5所示。图中U1单元为AD620前置放大;U2为反馈浮置跟踪部分;U3为第二级放大输出部分。 & & 该电路的增益估算为: & & 第一级放大:
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数据采集系统中AD转换器的正确选择
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&&系​统​介​绍​数​据​采​集​系​统​中​的​A​D​转​换​器​的​特​点​及​选​择​规​律
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基于AD8221的单电源心电信号采集方法
发布时间: 15:02:18
来源:互联网
&随着心电图技术的临床应用和电子技术的发展,心电图作为生物医学测量中一项较成熟、应用较广泛的技术,已逐渐成为一种常规临床检查的手段,并在心脏疾病的诊断、监护以及药效分析等方面发挥着十分重要的作用。
目前常用的心电检测电路多为双电源供电,这种方案需要很多的电源器件和较大面积的布局布线,而这些都将增加产品的成本。
本文给出的设计采用单电源供电,可以解决上述问题并降低产品成本,同时该设计还在基于ARM核的嵌入式系统中采用了简单实用的算法,能快速准确定位QRS复波(即计算人的心率)。该设计面向广大家庭用户而设计,体积较小,只需要一台个人电脑与之连接,便可实时地操作、观测心电信号。
心电信号采集系统的基本架构如图1所示。人体的心电信号经电极和专用导联线从人体送至系统。通过滤波和放大调节电路,微弱的心电信号被放大到合适的幅值,并处于A/D转换范围之内。
图1:心电信号采集系统的基本架构
系统的控制和数据的处理由ADI公司基于ARM7 TDMI核的MCU ADuC7020来完成。这款芯片有丰富的片内外围电路,处理速度高达40MIPS,A/D转换速度可达1MSPS,具有很高的性价比。最后将结果由 ADuC7020通过UART口送至计算机,由计算机通过由LabVIEW编写的界面将结果直观地显示出来或存储下来。图2是基本的硬件电路图。
图2:基本的硬件电路
从人体或是心电信号发生器上采集到的心电信号幅值在0.05~5mV之间(一般为2mV),频率在0.05Hz~75Hz之间。心电信号要经过缓冲、匹配电阻网络、电压放大和滤波等几级电路。
心电信号首先经过一个两级的RC低通滤波电路,进入缓冲级。信号进入系统之前,需要除去高频分量,因此这里设计了一个截止频率为300Hz的低 通滤波器,以保证0.05~75Hz的微弱心电信号不会被衰减。缓冲级由电压跟随器组成,它可以提高整个放大电路的输入阻抗,降低输出阻抗。为保证差分信 号的一致性,应选用集成在芯片上的放大器。匹配电阻网络通常采用威尔逊电中心端网络,它通过特定的电阻网络获得威尔逊电中心端作为整个ECG系统的参考 点。
滤波放大电路的前级采用负反馈差分放大电路,这里使用ADI公司可调增益高共模抑制比的仪表放大器AD8221作为前级放大器。放大倍数设为8倍,由公式G=49.4k&O/RG+1计算得到,其中RG是AD8221两个RG管脚之间的电阻值。
这个电阻应当选用高精度、低温漂的金属膜电阻,以保证AD8221的低噪声性能。AD8221的REF管脚没有接地,而是和一个低通滤波器构成 负反馈回路,以便能有效地滤除直流分量,从而使U1处的电压始终箝位在1.25V。因为是单电源供电,而不同导联的心电信号电压有正有负,所以一定要提供一个合适的箝位电压。ADuC7020的AD转换模式下电压输入范围是0-2.5V,这里就选择中间值1.25V作为箝位电压。
AD8221输出的单端信号幅值非常小,其中还混有大量干扰,无法进行数据处理。后级滤波放大电路由一个增益较大的有源低通组成,增益可调。不同人的心电信号强弱不一样,考虑到有衰减,一般将该增益设为150倍。系统的传递函数为:
这两个低通滤波器都要求具有低电压偏移、低温漂和低噪声特性,ADI公司的轨到轨输入输出双运放AD8607能够很好地满足这些要求。由于第二级放大器是反相端输入,所以最后得到的信号是反相的,这可以在软件中再作处理。
从保护病人和提高系统的共模抑制比两方面考虑,必须将共模信号反相并放大后,再反馈给人体,这样系统和人体就共同构成了一个电压并联负反馈网 络,即通常所说的右腿驱动电路。由ADuC7020对处理后的心电信号进行AD转换,选择定时器控制的ADC采样模式。一次A/D转换结束,触发ADC中断,在中断服务程序中对数字信号进行处理。
处理心电数字信号的关键是对心电信号中QRS复波的精确识别。正常人的QRS波群的宽度为0.06至0.10秒,且不受心律变化的影响。针对R 波很尖锐的特点,我们通过一个滑动时间窗判断信号峰、谷是否满足要求,同时确认其是否在时间窗内。对信号幅值的阈值采用双可变阈值法,即对波形设置波峰阈值和波谷阈值。如果峰阈值和谷阈值在一段适当时间内有较大变化,则重新设置峰阈值和谷阈值。下面我们将对QRS复波定位和心律计算进行讨论。对起始一段时间的信号只进行反相和滤波处理,这是为了将倒置的心电信号恢复过来,并避免信号初期的波动影响阈值。然后在一定的时期内,根据采样得到的数据设置峰阈值 Thpeak 和谷阈值THtrough,然后对QRS波进行定位。最后,按以下步骤(见图3)进行数据处理。
图3:数据处理的基本步骤
读取新采样点Ni:
1)判断采样的信号点幅值是否大于峰阈值Thpeak。如果不满足,则回到第1)步。
2)如果满足条件,则开始计数n=1,并记录n值为peaktime1。将时间窗的起始边滑至此处。
3)继续采样Ni+1,每采样一次则n+1。
4)判断新的采样点Ni+1是否小于谷阈值。如果不满足,则回到第4)步。
5)如果满足采样点小于谷阈值Thtrough,则记录该点的n值为troughtime1。
6判断这两次满足幅值要求的信号点时刻troughtime1和peaktime1之差是否在时间窗内,即是否小于窗宽度THtime。如果不小于THtime,则回到第1)步。
7)如果满足,则这段信号被认为是一个QRS波群。Peaktime1就被定位为一个R波。
有了定位的R波,就可以在此基础上按以下步骤统计心率:1)找到第一个R波,并记录n值为peaktime1;2)找到第二个R波,并记录n值为peaktime2;3)按照以下公式计算心律。
实践证明,采用这种算法计算得到的心律准确率高、计算简便、易于实现,并最终在PC机上观察到心电信号波形和心律值。
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备案号: 苏ICP备号-2

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