心电监护仪设计实验报告
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一、实习背景随着现代医学的不断发展,心电监护已成为临床医学中一项重要的监测手段。
为了提高我对心电监护技术的掌握程度,我于近期在XX医院心内科进行了为期两周的实习。
通过本次实习,我对心电监护技术有了更深入的了解,现将实习报告如下。
二、实习内容1. 心电监护仪的基本原理心电监护仪是利用心电图(ECG)技术对心脏电生理活动进行监测的设备。
它能够实时显示心电图波形,监测心率、心律、心率和血压等指标。
本次实习中,我学习了心电监护仪的基本原理,包括心电信号的采集、放大、滤波、A/D转换、数据处理和显示等环节。
2. 心电监护仪的操作流程在实习过程中,我跟随带教老师学习了心电监护仪的操作流程。
具体步骤如下:(1)检查心电监护仪是否处于正常工作状态,连接好电源线和导联线。
(2)协助患者取舒适卧位,暴露胸部,将电极片粘贴于相应位置。
(3)根据患者病情选择合适的导联方式,如I、II、III、V1、V2、V3、V4、V5、V6等。
(4)调整心电监护仪参数,如时间基线、灵敏度、滤波等。
(5)观察心电图波形,监测心率、心律、心率和血压等指标。
(6)记录患者病情变化,必要时调整心电监护仪参数。
3. 心电监护仪的常见故障及处理方法在实习过程中,我了解到心电监护仪在使用过程中可能会出现一些故障,如电极片脱落、导联线松动、电源线故障等。
针对这些故障,我学习了相应的处理方法:(1)电极片脱落:重新粘贴电极片,确保电极片与皮肤接触良好。
(2)导联线松动:检查导联线连接是否牢固,如有松动,重新连接。
(3)电源线故障:更换电源线或检查电源插座。
4. 心电监护仪的维护与保养心电监护仪的维护与保养对于保证其正常工作至关重要。
在实习过程中,我学习了以下维护与保养方法:(1)定期检查心电监护仪的各项参数,确保其处于正常工作状态。
(2)定期检查电极片、导联线、电源线等配件,如有损坏,及时更换。
(3)保持心电监护仪的清洁,定期用酒精擦拭仪器表面。
(4)定期对心电监护仪进行校准,确保其测量结果的准确性。
心电监护实习报告实习时间:2023年2月24日实习地点:XX医院心电监护室实习内容:心电监护操作流程及心电图解读实习心得:今天是我第一次进入心电监护室进行实习,内心充满了期待和紧张。
在心电监护室,我见证了许多患者通过心电监护仪进行监测,以便及时发现并处理心脏问题。
在实习过程中,我深刻体会到心电监护仪在临床医疗中的重要性。
首先,我了解了心电监护仪的基本构成和操作流程。
心电监护仪主要由心电图机、血压计、血氧饱和度仪和报警系统等组成。
操作流程包括开机准备、患者信息登记、导联线连接、设置参数、开始监测和数据解读等步骤。
在操作过程中,我注意到每一个细节,确保患者安全并获得准确的数据。
其次,我学习了如何解读心电图。
心电图是监测心脏功能的重要手段,能够反映心脏的电生理活动。
通过观察心电图的波形、幅度、频率等参数,可以判断患者是否存在心脏病变。
在实习过程中,我学会了如何分析心电图,识别正常和异常的心电图特征,并为医生提供准确的诊断依据。
在实习过程中,我还学习了如何与患者沟通。
在进行心电监护操作前,我向患者解释了监测的目的、方法和注意事项,取得了患者的理解和配合。
在操作过程中,我关注患者的舒适度,及时调整参数和导联线,确保患者的安全和舒适。
此外,我还学会了如何处理紧急情况,如患者出现心律失常或其他异常情况时,立即向医生报告并采取相应措施。
通过今天的实习,我深刻认识到心电监护工作的重要性。
心电监护仪作为一种精密的医疗设备,在监测心脏功能、发现心脏病变和评估治疗效果等方面发挥着重要作用。
作为一名未来的医护人员,熟练掌握心电监护操作技术和心电图解读能力是必备的基本功。
我将继续努力学习,提高自己的专业水平,为患者提供更优质的医疗服务。
实习感悟:通过本次心电监护实习,我对心电监护工作有了更深入的了解。
我认识到,心电监护不仅是医护人员的基本技能,更是一种关爱患者、守护生命的重要方式。
在实际操作中,我深刻体会到了细致、耐心和责任心的重要性。
心电监护仪的实验报告心电监护仪的实验报告引言:心电监护仪是一种用于记录和监测人体心电活动的仪器设备。
它通过电极与患者的身体接触,能够实时地采集心脏电信号,并将其转化为可视化的波形图。
心电监护仪在医疗领域中具有重要的作用,可以帮助医生对心脏疾病进行诊断和治疗。
本实验旨在探究心电监护仪的工作原理和应用。
一、实验目的本实验旨在了解心电监护仪的工作原理和使用方法,以及其在临床实践中的应用。
通过实际操作和数据分析,进一步掌握心电监护仪的使用技巧。
二、实验仪器和材料1. 心电监护仪2. 心电导联电极3. 计算机三、实验步骤1. 准备工作在进行实验前,需要确保心电监护仪和电极的正常工作状态。
将电极与心电监护仪连接,并确认连接稳固。
2. 实验操作(1)将电极粘贴在被试者的胸部,确保电极与皮肤充分接触。
(2)打开心电监护仪,并调整合适的采样速率和增益。
(3)开始记录心电信号,观察波形图的变化。
(4)根据实验需要,可以进行不同的操作,如调整采样速率、改变导联方式等。
3. 数据分析将采集到的心电信号导入计算机,利用心电监护仪软件对数据进行分析和处理。
可以通过计算心率、测量心电波形的特征等方式,对心电信号进行进一步的研究。
四、实验结果与讨论通过实验操作和数据分析,我们可以得到如下结果:1. 心电信号的特征心电信号是由心脏肌肉的电活动所产生的,它具有一定的特征。
通过观察心电波形图,我们可以看到P波、QRS波群和T波等特征波形。
这些波形的形态和幅度变化可以反映心脏的功能状态。
2. 心率的测量心电监护仪可以准确地测量心率。
通过分析心电信号的周期性变化,可以计算出心率的数值。
心率的变化可以反映心脏的活动情况,对于临床诊断和治疗非常重要。
3. 心电监护仪的应用心电监护仪在临床实践中具有广泛的应用。
它可以帮助医生诊断心脏疾病,如心律失常、心肌梗死等。
同时,心电监护仪也可以用于监测心脏手术患者的术后恢复情况,及时发现并处理心脏问题。
一、实习背景随着现代医疗技术的发展,心电监护仪已成为临床医学中重要的监护设备之一。
为了提高我们的专业技能和实际操作能力,我参加了心电监护仪的实习课程。
通过本次实习,我对心电监护仪的原理、操作流程及临床应用有了更深入的了解。
二、实习内容1. 心电监护仪的基本原理心电监护仪是利用心电图(ECG)技术来监测患者心脏电生理活动的设备。
它通过电极片采集患者的心电信号,经过放大、滤波、A/D转换等处理后,将心电信号显示在屏幕上,以便医护人员实时监测患者的心率、心律、心肌缺血等信息。
2. 心电监护仪的操作流程(1)连接导联线:将导联线正确连接到监护仪的ECG接口,并将电极片粘贴在患者胸前相应位置。
(2)设置参数:根据患者的病情和需求,在监护仪上设置合适的参数,如心率报警阈值、波形显示方式等。
(3)监测数据:观察心电波形,监测患者的心率、心律、心肌缺血等信息。
(4)数据记录:将监测到的数据记录在病历中,以便后续分析和评估。
3. 心电监护仪的临床应用心电监护仪广泛应用于临床各个科室,如重症监护室、急诊科、心血管科等。
其主要应用包括:(1)监测患者的心率、心律、心肌缺血等信息,及时发现异常情况。
(2)评估患者的心功能,为临床治疗提供依据。
(3)监测患者的心电活动,预防心脏事件的发生。
三、实习体会通过本次实习,我深刻认识到心电监护仪在临床医学中的重要作用。
以下是我的一些体会:1. 心电监护仪操作的重要性心电监护仪的正确操作对于准确监测患者的心电活动至关重要。
在实习过程中,我学会了如何正确连接导联线、设置参数、监测数据等操作,提高了自己的实际操作能力。
2. 心电监护仪在临床中的应用价值心电监护仪在临床医学中具有很高的应用价值。
通过实时监测患者的心电活动,可以及时发现异常情况,为临床治疗提供依据,提高患者的治疗效果。
3. 实习过程中的不足与改进在实习过程中,我发现自己在某些方面还存在不足,如对心电波形的识别能力、数据分析能力等。
心电监护实验报告心电监护实验报告引言:心电监护是一项重要的医学技术,用于监测心脏的电活动。
通过心电图(ECG)的记录和分析,可以评估心脏的功能状态,并及时发现心脏疾病的异常情况。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,探究心电监护的原理和应用。
实验过程:实验中,我们使用了一台心电监护仪和一组电极,将电极粘贴在被试者的胸部和四肢上。
通过仪器的设置,我们选择了合适的采样频率和时间段,开始记录心电图。
在记录过程中,被试者保持静止,尽量放松身体,避免运动和呼吸干扰。
结果分析:在实验记录的心电图中,我们可以观察到一系列特征波形,包括P波、QRS波群和T波。
P波代表心房的收缩,QRS波群代表心室的收缩,T波代表心室的舒张。
通过测量这些波形的幅度、间隔和形态,我们可以得到一系列心电参数,如心率、心电图形态异常等。
心率是最基本的心电参数之一。
通过计算两个R波之间的时间间隔,我们可以得到心率的值。
正常情况下,成年人的心率范围在60-100次/分钟之间。
若心率超出这个范围,可能表明心脏存在异常情况,如心律失常等。
除了心率,心电图的形态也是评估心脏功能的重要指标。
正常的心电图应该呈现一定的规律和对称性。
若出现异常波形,如ST段抬高或压低、T波倒置等,可能表明心肌缺血、心肌梗死等疾病存在。
在实验中,我们还观察到了心电图的噪声干扰。
这些噪声可能来自肌肉运动、呼吸运动、电源干扰等。
为了减少噪声的影响,我们在实验中采用了滤波技术,对心电信号进行处理。
通过滤波,我们可以有效地去除噪声,提高信号的质量和可靠性。
讨论:心电监护作为一项无创的检查手段,广泛应用于临床医学中。
它不仅可以用于心脏疾病的早期筛查和诊断,还可以用于评估心脏病患者的治疗效果和病情监测。
此外,心电监护还可以结合其他医学技术,如心脏超声、血液检查等,进行综合分析,提高诊断的准确性和可靠性。
然而,心电监护也存在一些局限性。
首先,心电图只能提供心脏电活动的表面信息,无法直接观察到心脏内部的情况。
心电监护仪的设计实验报告一、设计任务与要求1、设计一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统。
2、能记忆当前时刻前若干秒的数据,由设计者确定参数。
3、数据回放功能。
4、软件数字滤波,计算瞬时心率,并在LED 数码管上显示出来。
5、报警参数设计,通过软件实现当心率输入大于某个固定值时,报警装置工作。
二、总体方案论证采集到的心电信号有如下特点:信号弱、信噪比低、信号源阻抗大、电磁干扰大、信号频率低等特点,然后经过放大滤波电路,放大滤波电路由前置放大电路、后级放大电路、滤波及功率放大电路组成,此时得到的是放大的模拟信号,需要转换成数字信号,因此要再经过A/D 转换,得到数字信号,再经单片机系统处理,最终在LED 液晶屏上显示。
总体方案设计流程如图所示三、硬件电路设计(1)前置放大电路前置放大电路是心电信号采集的关键环节,由于人体心电信号十分微弱,噪声强且信号源阻抗较大,加之电极引入的极化电压差值较大,因此,通常要求前置放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围等性能。
为达到心电放大器的上述技术要求,本设计选用了AD公司的仪表放大器AD620作为前置放大器的核心器件,并且采用了差动输入的方式。
同时考虑到心电信号中混杂着比其幅度大得多的直流信号,太大的前置放大器增益会影响电路的直流稳定性,为了保证前置放大器不工作在截止区或饱和区,因此设计的第一级放大倍数为10倍,如下图所示(2))右腿驱动电路抗干扰电路的共模抑制比主要由心电前置放大器决定,而AD620的140dB(G=10)的共模抑制比符合我们的设计要求。
为了进一步提高前置放大器的共模抑制比同时抑制50HZ工频干扰,设计了由TL084以及R2、R3、R4、R5和C1构成激励系统电路。
人体的共模电压被两个阻值相等的电阻R2、R3检测出,经过TL084将其倒相、放大并反馈到人体上。
这是个负反馈,其使共模电压降低。
人体的位移电流不流到地,而是流到运放输出电路。
心电监护仪实习报告一、实习背景及目的作为一名护理专业的学生,本次实习旨在掌握心电监护仪的操作流程及应用,提高临床护理工作能力。
实习过程中,我严格遵守医院规章制度,认真聆听导师教诲,积极参与各项实践活动,逐渐掌握了心电监护仪的使用技巧。
二、心电监护仪的基本原理及功能心电监护仪是一种用于监测患者心电活动的医疗设备。
它通过心电导联线连接患者身体,实时采集心脏电信号,经过放大、滤波、采样等处理后,将心电波形显示在屏幕上,并提供心率、血压、血氧饱和度等参数。
心电监护仪的主要功能有:1. 实时监测患者心电活动,及时发现心律失常等异常情况。
2. 观察患者心率和血压变化,为临床诊断和治疗提供依据。
3. 监测血氧饱和度,了解患者呼吸功能状态。
4. 具有数据存储和回放功能,便于分析患者心电数据。
三、心电监护仪的操作流程1. 操作前准备:着装符合要求,洗手、戴口罩。
核对医嘱、执行单。
准备心电监护仪、电源线、导联线、备皮刀、治疗碗、弯盘、医嘱执行单、手消毒液等物品。
2. 操作中:(1)携用物至病人床旁,核对床号、姓名,说明目的、方法,取得配合。
(2)评估病人意识状态、胸前部皮肤有无皮疹、伤口等,是否安装心脏起搏器。
(3)遮挡病人,协助病人取平卧位,暴露胸部,有胸毛者剃除。
(4)固定监护仪,稳妥放置,接电源,打开监护仪。
(5)将电极片与导联线连接,选择电极片位置,用75%乙醇棉球擦拭皮肤,避开伤口,将电极片贴于病人相应部位。
(6)连接血压计袖带和血氧饱和度探头。
3. 操作后:检查仪器运行状况,调整参数设置,确保监测数据准确。
定期检查电极片和血压袖带,观察病人皮肤状况,及时更换。
四、实习心得与体会通过本次实习,我深刻认识到心电监护仪在临床护理工作中的重要性。
熟练掌握心电监护仪的操作流程,不仅能提高护理工作效率,还能为患者提供及时、准确的监测数据,为临床诊断和治疗提供有力支持。
同时,实习过程中我也发现了自身不足之处,如在操作初期,对心电监护仪的性能和参数设置不够熟悉,导致操作过程中出现了一些失误。
一、实训背景随着我国医疗技术的不断发展,心电监测已成为临床诊断心律失常、心肌缺血等心血管疾病的重要手段。
内科心电监测仪作为一种便携式、实时监测心脏电生理活动的设备,在临床应用中具有重要作用。
为提高临床医生对心电监测仪的操作技能和诊断水平,我们组织了一次内科心电监测仪实训活动。
以下是本次实训的报告。
二、实训目的1. 熟悉内科心电监测仪的基本原理和操作方法。
2. 掌握心电图的解读技巧,提高诊断心律失常、心肌缺血等心血管疾病的能力。
3. 培养临床医生在紧急情况下运用心电监测仪进行诊断和救治的能力。
三、实训内容1. 理论学习首先,我们对内科心电监测仪的基本原理、结构、功能进行了详细讲解,使学员对心电监测仪有了初步的认识。
然后,重点讲解了心电图的解读技巧,包括正常心电图、心律失常、心肌缺血等常见心电图表现。
2. 实操练习(1)设备操作:学员在指导下,学习如何连接心电监测仪、设置参数、导联选择等操作。
通过实际操作,学员掌握了心电监测仪的基本操作方法。
(2)心电图分析:学员在导师的指导下,对采集到的心电图进行分析,识别出心律失常、心肌缺血等心血管疾病。
通过反复练习,学员逐渐提高了心电图分析能力。
(3)紧急情况处理:模拟临床实际场景,学员在导师的指导下,运用心电监测仪进行紧急情况下的诊断和救治。
3. 案例分析通过对临床案例的分析,学员了解了心电监测在心血管疾病诊断中的重要作用,进一步巩固了所学知识。
四、实训总结1. 学员对内科心电监测仪的基本原理、操作方法和心电图解读技巧有了较为全面的掌握。
2. 学员在紧急情况下运用心电监测仪进行诊断和救治的能力得到提高。
3. 学员对心电监测在心血管疾病诊断中的重要作用有了更深刻的认识。
五、实训体会1. 内科心电监测仪在心血管疾病诊断中具有重要作用,临床医生应熟练掌握其操作方法和心电图解读技巧。
2. 通过实训,学员提高了自己的实践操作能力,为今后的临床工作打下了坚实基础。
3. 临床医生应关注心电监测技术的发展,不断更新自己的知识储备,提高诊断水平。
心电监护仪设计报告===========================设计背景心电监护仪是一种用于监测和记录患者心电信号的医疗设备。
它是心电图检查的重要工具,可用于诊断心脏疾病和监测心脏病患者的病情。
现代心电监护仪已经发展到可以实时监测、记录和传输心电信号的程度。
本设计报告旨在介绍一个基于嵌入式系统的心电监护仪的设计。
系统设计整个心电监护仪系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括嵌入式系统、心电传感器和显示器。
软件部分包括心电信号采集、处理和显示。
硬件设计嵌入式系统选用ARM处理器作为控制核心,具有较高的计算能力和稳定性。
为了减小体积,可以采用封装度高的SOP或BGA封装。
同时,系统需要具备与心电传感器和显示器连接的接口,以便进行数据的采集和显示。
心电传感器是监测心电信号的关键部件。
它通常由多个电极组成,贴在患者胸部,能够感知心脏的电流变化。
传感器将信号转化为模拟电压信号,再由嵌入式系统进行采集和处理。
显示器是心电监护仪的输出设备,可以实时显示心电波形图和相关参数。
显示器可以采用TFT液晶屏,以便显示高分辨率的波形图和文字信息。
软件设计心电信号采集是通过心电传感器获取心电信号的过程。
传感器不断地读取心电信号,并将其转化为模拟电压信号。
嵌入式系统通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号,进行采集和处理。
心电信号处理是对采集到的数字信号进行滤波、降噪和放大等处理。
其中,滤波是去除干扰信号的关键步骤,可采用数字滤波算法进行实现,以保证采集到的波形图的准确度和清晰度。
降噪是为了减小信号的杂波干扰,使得波形图更加平滑。
放大是为了增强信号的幅度,便于显示和分析。
心电信号显示是将处理后的信号以波形图的形式在显示器上进行显示。
波形图可以实时更新,以便医生和护士能够准确地分析和判断患者的心脏状况。
同时,显示器上还可以显示心率和其他相关参数,方便医生进行诊断。
总结-本设计报告介绍了一个基于嵌入式系统的心电监护仪的设计。
一、实训目的通过本次实训,加深对心电监护仪使用的理解,掌握心电监护仪的基本操作流程,熟悉心电图的解读,提高应对急诊患者的能力,确保在紧急情况下能够迅速、准确地评估患者的生命体征。
二、实训时间2023年10月15日三、实训地点XX医院急诊科四、实训人员1. 指导教师:XX2. 实训学生:XX、XX、XX五、实训内容1. 心电监护仪的基本结构及工作原理2. 心电监护仪的操作流程3. 心电图的基本知识及解读4. 急诊患者的心电监护应用六、实训过程1. 心电监护仪的基本结构及工作原理在指导教师的讲解下,我们了解了心电监护仪的基本结构,包括心电传感器、放大器、滤波器、A/D转换器、微处理器、显示屏等。
心电监护仪通过心电传感器采集患者的心电信号,经过放大、滤波、A/D转换等处理后,由微处理器进行处理,最终在显示屏上显示出来。
2. 心电监护仪的操作流程(1)开机:打开心电监护仪,确认设备处于正常工作状态。
(2)连接心电传感器:将心电传感器连接到患者身上,确保电极放置位置正确。
(3)设置参数:根据患者情况,设置心电监护仪的相关参数,如采样频率、滤波器类型等。
(4)启动监护:按下监护键,心电监护仪开始采集并显示患者的心电波形。
(5)观察波形:仔细观察心电波形,注意心率的快慢、心律的整齐程度、P波、QRS波群、T波等特征。
(6)数据存储:将监护数据存储,以便后续分析和查阅。
3. 心电图的基本知识及解读在指导教师的讲解下,我们学习了心电图的基本知识,包括心电图的基本波形、心电图的测量方法、心电图的正常值范围等。
同时,我们还学习了常见的心电图异常表现及其临床意义。
4. 急诊患者的心电监护应用(1)急性心肌梗死:急性心肌梗死患者的心电图表现为ST段抬高,应立即给予心电监护,密切观察患者的心电变化,及时调整治疗方案。
(2)心律失常:心律失常患者的心电图表现为心律不齐、心率过快或过慢等,应给予心电监护,观察心律变化,必要时进行药物治疗。
心电监护仪的设计实验报告
一、设计任务与要求
1、设计一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统。
2、能记忆当前时刻前若干秒的数据,由设计者确定参数。
3、数据回放功能。
4、软件数字滤波,计算瞬时心率,并在LED数码管上显示出来。
5、报警参数设计,通过软件实现当心率输入大于某个固定值时,报警装置工作。
二、总体方案论证
采集到的心电信号有如下特点:信号弱、信噪比低、信号源阻抗大、电磁干扰大、信号频率低等特点,然后经过放大滤波电路,放大滤波电路由前置放大电路、后级放大电路、滤波及功率放大电路组成,此时得到的是放大的模拟信号,需要转换成数字信号,因此要再经过A/D转换,得到数字信号,再经单片机系统处理,最终在LED液晶屏上显示。
总体方案设计流程如图所示
三、硬件电路设计
(1)前置放大电路
前置放大电路是心电信号采集的关键环节,由于人体心电信号十分微弱,噪声强且信号源阻抗较大,加之电极引入的极化电压差值较大,因此,通常要求前置放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围等性能。
为达到心电放大器的上述技术要求,本设计选用了AD公司的仪表放大器AD620作为前置放大器的核心器件,并且采用了差动输入的方式。
同时考虑到心电信号中混杂着比其幅度大得多的直流信号,太大的前置放大器增益会影响电路的直流稳定性,为了保证前置放大器不工作在截
止区或饱和区,因此设计的第一级放大倍数为10倍,如下图所示
(2))右腿驱动电路抗干扰
电路的共模抑制比主要由心电前置放大器决定,而AD620的140dB(G=10)的共模抑制比符合我们的设计要求。
为了进一步提高前置放大器的共模抑制比同时抑制50HZ工频干扰,设计了由TL084以及R2、R3、R4、R5和C1构成激励系统电路。
人体的共模电压被两个阻值相等的电阻R2、R3检测出,经过TL084将其倒相、放大并反馈到人体上。
这是个负反馈,其使共模电压降低。
人体的位移电流不流到地,而是流到运放输出电路。
就心电放大器来说,这样就减小了共模电压的拾取,并且有效地使病人接地。
(3) 高通滤波电路
由于电极极化电压的不平衡、前置放大器的失调漂移以及人体动作等因素,前置放大器输出的心电信号中除了夹杂不少工频干扰外,还有很大的直流或低频分
量,这不仅会引起心电信号的基线漂移,也不利于后续电路的处理,因此设计了一个二阶巴特沃斯高通滤波器来滤除这些直流和低频分量,如下图所示。
由于心电信号频率下限为0.05Hz,为了不损失其低频分量,高通滤波器的截止频率设定为0.05Hz。
具体参数设计为:fc=0.05Hz,AV =1,C2 =C3 =20uF,R14 =112.5KΩ,R6 =225.1KΩ。
(3)50Hz陷波器设计
50Hz工频干扰是心电信号的主要干扰,虽然前置放大电路对共模千扰具有较强的抑制作用,但有部分工频干扰是以差模信号方式进入电路的,且频率处于心电信号的频带之内,加上电极和输入回路不稳定等因素,前级电路输出的心电信号仍存在较强的工频干扰,所以必须专门滤除。
为了去除人体或测试系统中产生的工频干扰,需用带阻滤波器加以抑制。
本电路采用的是二阶巴特沃斯带阻滤波器,其电路如下图所示。
具体参数设计为:fc=50Hz,C1 =C2 =1uF,C5=C6 =2μF,R7 =0.318KΩ,R8 =31.83KΩ,R9 =0.316KΩ。
(4) 主放大器设计
心电信号的幅度一般在1mV左右,而A/D转换器的输入范围为0~5V,所
以在50Hz陷波之后采用了一级同相比例放大电路来提高增益,其电路如图5所示。
图中主放大器的增益为101倍,又前置放大有10倍的放大,所以最终放大倍数约为1000倍,满足1mV信号到1V的转换要求。
下图为主放大原理图
(5)低通滤波器设计
经放大后的心电信号中除了混有较高频率的肌电干扰外还有开关电容滤波带来的开关噪声。
为了得到较好的输出信号,在主放大级后设计一个低通滤波器。
由前面可知,心电信号的大部分有用信息在0.05Hz~10Hz之间,所以截止频率取fc=100Hz。
理想低通滤波器的巴特沃思近似是根据假定:零频处的响应平坦度比其它频率处的更重要。
其归一化传递函数是全极点型的,它的全部根都在单位圆上,在1频率处的衰减为3dB。
根据巴特沃思二阶低通滤波的特点,设计的低通滤波电路如图所示。
具体参数设计为fc=100Hz,C7=0.1Mf,AV=1,C8=0.033uF,R14=14.22KΩ,R13=53.99KΩ。
(6) +5V电源电路
对于电源来说,由于单片机和其他许多集成芯片都需要5V供电,而我们常用的是220V的市电,所以我们要将220V的市电转换为5V。
下图次设计采用的+5v 电源电路
(7)AD转换
A/D转换器的种类繁多,性能各异,只要满足设计要求都可以选。
本次设计我们采用了AD1674。
AD1674是美国AD公司推出的完整的12位并行模数转换电路,有集成度高,性能良好的优点,因而降低成本,提高系统可靠性。
下图本设计连接的AD1674。
(8)单片机最小系统及拓展存储器
对于单片机的选择没有特别的要求,我们采用了8031单片机的最小系统。
如下图
(9)LCD液晶屏
考虑到本设计的要求,我们选用LCD12864带中文字库的LCD12864 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字,和128 个16*8 点ASCII 字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4 行16×16 点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
如下图所示
(10)键盘
在组成人机通道时用了可编程键盘、显示接口芯片8279。
8279是一种通用的可编程的键盘/显示器接口器件,可对64个开关组成的键盘矩阵进行自动扫描,接收键盘上的输入信息,并在有键输入时向单片机请求中断,还能对8位或16位LED自动扫描,使显示缓冲器的内容在LED上显示出来。
利用8279对键盘/显示器的自动扫描,可以减轻CPU负担,具有显示稳定、程序简单、不会出现误动作等特点。
四、PCB的设计
能力有限,尚未完成。