有源心电图导联信号电缆及心电信号传输方法技术

本发明专利技术提出一种有源心电图导联信号电缆及心电信号传输方法，包括电缆主体和设于电缆主体上的电极模块、仪表放大器以及插接模块，其中：电缆主体用于信号传输和供电；电极模块设于电缆主体的输入端并用于感测电位以生成心电信号；仪表放大器的输入端与电极电连接并用于接收以及增益心电信号；插接模块包括线性光耦单元和隔离供电单元，线性光耦单元的输入端与仪表放大器的输出端电连接，线性光耦单元的输出端与一心电图机电连接，隔离供电单元分别与仪表放大器以及线性光耦单元电连接。本发明专利技术通过将心电信号放大并及时消除人体与心电图机之间的感应电位差，有效消除电磁波对心电信号的传输产生干扰，从而获取失真微、基线稳、干扰小的心电信号。

【技术实现步骤摘要】
有源心电图导联信号电缆及心电信号传输方法
本专利技术涉及生物测量
，特别涉及一种有源心电图导联信号电缆及心电信号传输方法。
技术介绍
心脏在搏动之前，心肌首先发生兴奋，在兴奋过程中产生微弱电流，该电流经人体组织向各部分传导。由于身体各部分的组织不同，各部分与心脏间的距离不同，因此在人体体表各部位，表现出不同的电位变化，这种人体心脏内电活动所产生的表面电位与时间的关系称为心电图。心电图机则是记录这些生理电信号的仪器。现有技术中，心电图机和人体之间通过一导联电缆连接，该导联电缆由一根或多根导线组成，主要用于将人体的心电信号传输到心电图机中，以使心电图机设备能够对人体心电信号进行测量并记录。然而，随着各类无线电设备的应用和普及，心电图采样系统所面临的噪声环境也日益复杂，使得心电信号在通过导联电缆传输时极易受到其他电磁波的干扰，导致心电图机采集到的心电信号存在不稳定，误差较大的缺点。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提出一种有源心电图导联电缆及心电信号传输方法，以解决传统的导联电缆在传输心电信号时容易受其他电磁波干扰，而使心电图机采集心电信号存在不稳定以及误差较大的问题。本专利技术提出的一种有源心电图导联电缆，包括电缆主体和设于所述电缆主体上的电极模块、仪表放大器以及插接模块，其中：所述电缆主体用于信号传输和供电；所述电极模块设于所述电缆主体的输入端并用于感测电位以生成心电信号；所述仪表放大器的输入端与所述电极电连接并用于接收以及增益所述心电信号；所述插接模块包括线性光耦单元和隔离供电单元，所述线性光耦单元的输入端与所述仪表放大器的输出端电连接，所述线性光耦单元的输出端与一心电图机电连接，所述隔离供电单元分别与所述仪表放大器以及所述线性光耦单元电连接。根据上述的有源心电图导联信号电缆，通过设置仪表放大器以增益心电信号，便于心电图机测量并记录，同时设置线性光耦单元以缩小人体和心电图机之间的感应电压差，从而消除心电信号在传输过程中受到的干扰。具体的，在电缆主体的输入端设置电极模块用以感测人体心电信号，并将生成的心电信号传输给仪表放大器，该心电信号经过仪表放大器增益处理，使得心电图机更容易采集到此心电信号，同时设置的线性光耦单元能够对心电信号进行信号隔离，从而消除人体和心电图机之间的感应电压差，以避免传输过程中心电信号受到电磁波干扰。综上，本专利技术提出的有源心电图导联信号电缆，通过消除导联电缆上的电磁波干扰，从而使得心电图机能够获取失真微、干扰小的心电放大信号，解决了传统技术中心电信号在传输过程中存在的不稳定、误差较大的问题。进一步的，所述电极模块包括一对电极，两个所述电极分别通过一电压跟随器连接到所述仪表放大器的正极输入端或负极输入端，所述仪表放大器的输出端与一带通滤波器的输入端电连接，所述带通滤波器的输出端与所述线性光耦单元的输入端电连接，所述隔离供电单元分别与所述电压跟随器以及所述带通滤波器电连接。进一步的，所述带通滤波器包括低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器的一端与所述高通滤波器电连接，所述低通滤波器的另一端与所述仪表放大器或所述线性光耦单元电连接。进一步的，所述高通滤波器包括第一运算放大器、第一电容以及第一电阻，所述第一运算放大器的负极输出端通过所述第一电阻与所述仪表放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器通过所述第一电容与所述仪表放大器的REF端电连接，所述第一运算放大器与所述隔离供电单元电连接。进一步的，所述低通滤波器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二运算放大器以及第二电容，所述第二运算放大器的负输入端通过所述第二电阻与所述仪表放大器的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端分别通过所述电容和所述第三电阻与所述第二运算放大器的负极输入端电连接，所述第二运算放大器的正极输入端通过所述第四电阻连接到地线。进一步的，所述线性光耦单元包括第一级运算放大子单元、线性光电耦合器以及第二级运算放大子单元，所述第一级运算放大子单元的输入端与所述低通滤波器或所述高通滤波器的输出端电连接，所述第一级运算放大子单元的输出端与所述线性光电耦合器的输入端电连接，所述线性光电耦合器的输出端与所述第二级运算放大子单元的输入端电连接，所述第二级运算放大子单元与所述心电图机电连接，所述隔离供电单元分别与所述第一级运算放大子单元、所述线性光电耦合器、所述第二级运算放大子单元电连接。进一步的，所述第一级运算放大子单元包括第三运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第三电容，所述第三运算放大器的正极输入端通过所述第五电阻与所述仪表放大器的REF端电连接，所述第三运算放大器的负极输入端通过所述第六电阻与所述带通滤波器的输出端电连接，所述第三运算放大器的输出端通过所述第三电容与所述带通滤波器的输出端电连接，所述第三运算放大器的输出端还通过所述第七电阻与所述线性光电耦合器的LED负极端电连接。进一步的，所述线性光电耦合器包括发光二极管、第一光敏二极管以及第二光敏二极管，所述发光二极管的LED负极端与所述第三运算放大器电连接，所述第一光敏二极管的PD负极端与所述带通滤波器的输出端电连接，所述第二光敏二极管的PD负极端与所述第二级运算放大子单元的输入端电连接，所述第二光敏二极管的PD正极端接地。进一步的，所述第二级运算放大子单元包括第四运算放大器、第八电阻、第九电阻、第四电容，所述第四运算放大器的负极输入端与所述第二光敏二极管的PD负极端电连接，所述第四运算放大器的正极输入端与所述仪表放大器的REF端电连接，所述第四运算放大器的输出端分别通过所述第八电阻与所述第四电容与所述第二光敏二极管的PD负极端电连接，所述第四运算放大器的输出端还通过所述第九电阻与所述心电图机电连接。本专利技术还提出一种基于有源心电图导联信号电缆的心电信号传输方法，所述心电信号传输方法包括如下步骤：所述隔离供电单元通过所述电缆主体给所述仪表放大器、所述线性光耦单元进行供电；所述电极模块感测人体电位并生成心电信号；所述仪表放大器接收所述电极模块传输的心电信号，并对心电信号进行增益处理；增益后的心电信号传输至线性光耦单元，经所述线性光耦单元进行信号隔离处理后传输至心电图机。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施例了解到。附图说明图1为本专利技术第一实施例中的有源心电图导联信号电缆的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例中的有源心电图导联信号电缆的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例中的带通滤波器的结构示意图；图4为本专利技术第二实施例中的线型光耦单元的结构示意图；图5为本专利技术第二实施例中的电极模块、仪表放大器以及带通滤波器的电路图；图6为本专利技术第二实施例中的线性光耦单元的电路图；图7为本专利技术第三实施例中的心电信号传输方法的流程图。如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种有源心电图导联信号电缆，其特征在于，包括电缆主体和设于所述电缆主体上的电极模块、仪表放大器以及插接模块，其中：/n所述电缆主体用于信号传输和供电；/n所述电极模块设于所述电缆主体的输入端并用于感测电位以生成心电信号；/n所述仪表放大器的输入端与所述电极电连接并用于接收以及增益所述心电信号；/n所述插接模块包括线性光耦单元和隔离供电单元，所述线性光耦单元的输入端与所述仪表放大器的输出端电连接，所述线性光耦单元的输出端与一心电图机电连接，所述隔离供电单元分别与所述仪表放大器以及所述线性光耦单元电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种有源心电图导联信号电缆，其特征在于，包括电缆主体和设于所述电缆主体上的电极模块、仪表放大器以及插接模块，其中：
所述电缆主体用于信号传输和供电；
所述电极模块设于所述电缆主体的输入端并用于感测电位以生成心电信号；
所述仪表放大器的输入端与所述电极电连接并用于接收以及增益所述心电信号；
所述插接模块包括线性光耦单元和隔离供电单元，所述线性光耦单元的输入端与所述仪表放大器的输出端电连接，所述线性光耦单元的输出端与一心电图机电连接，所述隔离供电单元分别与所述仪表放大器以及所述线性光耦单元电连接。


2.根据权利要求1所述的有源心电图导联信号电缆，其特征在于，所述电极模块包括一对电极，两个所述电极分别通过一电压跟随器连接到所述仪表放大器的正极输入端或负极输入端，所述仪表放大器的输出端与一带通滤波器的输入端电连接，所述带通滤波器的输出端与所述线性光耦单元的输入端电连接，所述隔离供电单元分别与所述电压跟随器以及所述带通滤波器电连接。


3.根据权利要求2所述的有源心电图导联信号电缆，其特征在于，所述带通滤波器包括低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器的一端与所述高通滤波器电连接，所述低通滤波器的另一端与所述仪表放大器或所述线性光耦单元电连接。


4.根据权利要求3所述的有源心电图导联信号电缆，其特征在于，所述高通滤波器包括第一运算放大器、第一电容以及第一电阻，所述第一运算放大器的负极输出端通过所述第一电阻与所述仪表放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器通过所述第一电容与所述仪表放大器的REF端电连接，所述第一运算放大器与所述隔离供电单元电连接。


5.根据权利要求3所述的有源心电图导联信号电缆，其特征在于，所述低通滤波器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二运算放大器以及第二电容，所述第二运算放大器的负输入端通过所述第二电阻与所述仪表放大器的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端分别通过所述电容和所述第三电阻与所述第二运算放大器的负极输入端电连接，所述第二运算放大器的正极输入端通过所述第四电阻连接到地线。


6.根据权利要求2所述的有源心电图导联信号电缆，其特征在于，所述线性光耦单元包括第一级运算放大子单元、线性光电耦合器以及第二级运算放大子单元，所述第一级运算放大子单元的输入端与所述低通滤波器或所述高通滤波器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒贵，刘新，宋伟，魏明伦，
申请(专利权)人：山东凯迪泰科智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37