【心电信号监测系统】
功能/作用介绍
简介
心电信号监测系统为模块式结构,主要包含心电实验仪、医用心电夹子及上位机界面三部分。实验仪主要由信▽号采集模块和数据传输模块组成,信号采集模块由医用心电夹子和模拟硬件电路,模拟电路包含信号放大、滤波、光电隔离等环节;数据传输模块主要由AD转换和通信(RS232接口)两部分组成。整套系统包含一台PC机、一台数字示波器、一台心电实验仪和3个医用心电夹子,实验时学生也∩可以自行设计某个模块环节按要求串♂联接入,仪器性能稳定可靠,方便实用。
性能指标:
输入心电信号:幅值约为0.01~0.03V,频率约为0.05~100Hz;输出心电信号:-10~+10V范围内。
心△电实验仪五路信号输出,四个电路调试点,以及对应模块电路的输出:
(1)对称仪器放大电路,调试点1(out1)信☆号幅值范围:-1.0~1.5V;
(2)带通滤波电路,调试点2(out2)信号幅值范围:-7.5~8.0V;
(3)光电隔离▂电路,(out3)信号幅值范围:5.0~6.5V;
(4)50Hz陷波电路,调试点3(out4)信号幅值范围:5.0~6.5V,大小与out3的相同,观察示卐波器波形,较out3去除了50HZ方波
(5)后置放大电路,调试点4(out5)信号幅值范围:最高可达12V左右,调整该段电压◣幅值于-10V~10V区间内,以便在上位】机界面观察并截取图像。
作用:
心电信号属于弱信号,在弱信号检测的过程中,包含大量传感器知识以及∩信号转换理论,通过设计实验用心电测试仪,帮助学生有效认识信号检测中典型电路的功能≡作用;同时,通过独立创新设计硬件电路及焊接调试,将理论知识与实践动手能力相结合,有助于学生综合能↘力的提升。
特色优势:
以引导学生◥将理论知识应用到实践中为根本目的,从对典型电路认识和独立创新两方面入手。将模块化设计思想运用到心电测试仪⊙的设计开发中,即将心电信号检测系统中的基本环节独立,且设置〇许多测试点,方便学生学习认识整套测试仪的█工作状态,对每个环节的功能有充分的认识;同时也有利于学生将自行设计的模块串联到测试仪中,替代测试仪相应的原有功能模〖块,使信号有效通过每个环节,实现信号的放大、滤波、陷波等,获取最终的心电信号波●形,实现信息在PC机上显示。
操作应用步骤及注意事项:
(1)熟悉心●电信号检测环节,及基本电ω 路知识,认识实验系统每件器件的功能作用及使用方法;
(2)将面板右侧+12、-12、GND连接外部学】生电源;
(3)左右手分别通过心电夹连接到Sign1,Sign2,左脚通过心电夹连接ξ到GND_G。注意,心电夹上贴片应贴∮近脉搏那一面;
(4)连接Out1—In2,Out2—In3,Out3—In4,Out4—In5;
(5)模拟信号通过out5输出。先通过示波器观察其波形及幅值,并调整幅值√范围在-10V~+10V;
(6)连接Out5—VIN,将串口○线连接仪器串口,打开上位机界面。
调试时,可将out5连接示♀波器(建议同时使用模拟示波器与数字示波器)观察波形。
注意事项:
(1)out1、out2通过示︾波器观察时表笔参考地要接到GND_G,而out3,out4,out5通过示波●器观察时表笔参考地要接到GND。
(2)若加入学生设计模块,注意电源供给问题。光耦前端的放大器采用面板左侧+12_G,-12_G供电,光耦后端的放大器采用面板右侧+12V,-12V供电,不要将两种供电电源混淆。上电╳前要使用万用表测导线是否存在断线,电源与地是否短接。
(3)要求熟练使用模拟示波器及数字示波器。
推广情况:所设计研制的心电信号监测系¤统已经在自动化学院2010级、2011级共计800余名学生开设《检测↘与转换技术》实验课中进行应用,对学生深刻理解信号检测与转换、采样、滤波以及系统调试︼过程等具有非常明显的教学效♀果,实现了理论学习与实验操作的完美结合。
作品名称:心电信号监测系统
完成单位:哈尔滨工程大学自动化学院船舶导航与控制国家级实验教学中心