一种心电采集信号监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种心电采集信号监测装置，包括前置放大器、带通滤波器、心电频率判断模块、心电控制终端，所述心电频率判断模块包括50HZ选频电路、过峰值检测电路、过零率检测电路、心电频率检测电路；运放器AR3第一次输出正电平时，电容C5开始充电，电容C5上电压达到可控硅Q4的导通电压时迅速放电，在电容C5充电期间，继电器K9在运放器AR3第二次输出正电平时导通，输出+5V，运放器AR6第一次输出正电平时，电容C6开始充电，电容C6上电压达到可控硅Q9的导通电压时迅速放电，在电容C6充电期间，继电器K18在运放器AR6第二次输出正电平时导通，输出+5V，能够检测出心电采集信号频率为50HZ的状态，并在心电采集信号频率为50HZ时，发送+3.3V或者+4.5V至心电控制终端。3.3V或者+4.5V至心电控制终端。3.3V或者+4.5V至心电控制终端。

【技术实现步骤摘要】
一种心电采集信号监测装置


[0001]本专利技术涉及心电
，特别是涉及一种心电采集信号监测装置。

技术介绍

[0002]心电采集信号是一种强噪声背景下的低频微弱生物医学信号，具有很强的周期性，且主要频率范围为0.05
‑
100HZ，幅度较为微弱，通常与50HZ工频干扰信号的幅值相当，所以具有微弱、低频、易受50HZ工频干扰的特点；而心电采集信号的处理过程通常如下：先采用前置放大器将采集到的心电采集信号进行预放大，再使用带通滤波器滤除心电采集信号主要频率之外的低频和高频干扰信号，然后使用50HZ工频陷波器直接去除50HZ工频干扰，接着利用后级放大器二级放大心电采集信号后，将心电采集信号传输至心电控制终端，以便进行模数转换和心电数据分析;然而，以上处理方式并不适用于心电采集信号为50HZ的情况，对于频率为50HZ及其附近频率的心电采集信号，直接使用50HZ工频陷波器去除50HZ工频干扰的同时，50HZ工频陷波器也会大大衰减50HZ的心电采集信号，这对于本就比较微弱的心电采集信号，将严重恶化其信噪比，从而增加心电采集信号的误码率，导致心电控制终端分析心电数据的准确性大大降低，严重的甚至不能检测出该心电采集信号的频率。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供一种心电采集信号监测装置，能够检测出心电采集信号频率为50HZ的状态，并在心电采集信号频率为50HZ时，发送+3.3V或者+4.5V至心电控制终端，以提示心电控制终端该心电采集信号的频率为50HZ。
[0004]其解决的技术方案是，包括前置放大器、带通滤波器、心电频率判断模块、心电控制终端，所述心电频率判断模块包括50HZ选频电路、过峰值检测电路、过零率检测电路、心电频率检测电路；所述前置放大器将采集到的心电采集信号进行预放大，所述带通滤波器滤除心电采集信号主要频率范围之外的低频和高频干扰信号，所述50HZ选频电路采样带通滤波器输出的心电采集信号，利用电容C1、电感L1组成谐振频率为50HZ的并联谐振回路，抑制谐振频率外的信号，并利用电阻R1
‑
R3、电容C2
‑
C4组成双T陷波网络，将100HZ信号旁落到地，得到50HZ复合信号，所述过峰值检测电路运用运放器AR3将50HZ复合信号与电阻R6
‑
R7的分压值进行比较，运放器AR3第一次输出正电平时，电容C5开始充电，电容C5上电压达到可控硅Q4的导通电压时停止充电，且迅速放电，在电容C5充电期间，继电器K9在运放器AR3第二次输出正电平时导通，输出+5V，所述过零率检测电路运用运放器AR6将50HZ复合信号与电阻R15
‑
R16的分压值进行比较，运放器AR6第一次输出正电平时，电容C6开始充电，电容C6上电压达到可控硅Q9的导通电压时停止充电，且迅速放电，在电容C6充电期间，继电器K18在运放器AR6第二次输出正电平时导通，输出+5V，所述心电频率检测电路运用电容C7、电位器R26、电阻R24
‑
R25、运放器AR11组成滞后移相180
°
电
路，将50HZ复合信号的正半周滞后移相180
°
，利用运放器AR12将其与负半周作加法运算后，运用运放器AR13将运放器AR12的输出与电阻R31
‑
R32的分压值作比较，运放器AR13输出正电平时且继电器K9输出+5V时，发送+3.3V至心电控制终端，运放器AR13输出正电平时且继电器K18输出+5V时，发送+4.5V至心电控制终端。
[0005]由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1．运用50HZ选频电路选出50HZ复合信号，利用过峰值检测电路检测50HZ复合信号为心电采集信号的R波与50HZ工频干扰信号正半周的叠加信号的状态，若运放器AR3在每个电容C5上电压从零充电至可控硅Q4的导通电压的时间段内能输出第二次正电平，说明50HZ复合信号为心电采集信号的R波与50HZ工频干扰信号正半周的叠加信号的状态，则输出+5V至心电频率检测电路中；利用过零率检测电路检测50HZ复合信号为心电采集信号的R波与50HZ工频干扰信号负半周的叠加信号的状态，若运放器AR6在每个电容C6上电压从零充电至可控硅Q9的导通电压的时间段内能输出第二次正电平，说明50HZ复合信号为心电采集信号的R波与50HZ工频干扰信号负半周的叠加信号的状态，则输出+5V至心电频率检测电路中；心电频率检测电路利用加法电路将滞后移相180
°
后的50HZ复合信号正半周与负半周作加法运算，当得到的和大于电阻R31
‑
R32的分压值，再加上过峰值检测电路在10T内发送10次+3.3V且每次发送间隔都接近T时，或者再加上过零率检测电路在10T内发送10次+4.5V且每次发送间隔都接近T时，得出心电采集信号频率为50HZ。
[0006]2.仅利用心电频率检测电路来检测心电采集信号频率为50HZ的状态时，容易收到异常高电平干扰信号的影响，因此采用心电频率检测电路加上过峰值检测电路、过零率检测电路一起判定心电采集信号频率为50HZ的状态，以避免异常高电平干扰信号对判定结果造成的误判。
[0007]3.过峰值检测电路以50HZ复合信号的负半周导通继电器K1，从而开始50HZ复合信号与电阻R6
‑
R7分压值的比较，以确保该负半周之后50HZ复合信号的后续所有正半周都能与电阻R6
‑
R7分压值进行比较，避免从50HZ复合信号正半周不确定的位置开始进行比较，导致电容C5不能从50HZ复合信号正半周第一次大于电阻R6
‑
R7分压值的时间点开始充电计时；同理，过零率检测电路以50HZ复合信号的正半周导通继电器K10，从而开始50HZ复合信号与电阻R15
‑
R16分压值的比较，以确保该正半周之后50HZ复合信号的后续所有负半周都能与电阻R15
‑
R16分压值进行比较，避免从50HZ复合信号负半周不确定的位置开始进行比较，导致电容C6不能从50HZ复合信号负半周第一次大于电阻R15
‑
R16分压值的时间点开始充电计时。
附图说明
[0008]图1为本专利技术一种的50HZ选频电路原理图；图2为本专利技术一种的过峰值检测电路原理图；图3为本专利技术一种的过零率检测电路原理图；图4为本专利技术一种的心电频率检测电路原理图。
具体实施方式
[0009]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4
对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
[0010]为了选出心电采集信号中的50HZ信号，采用50HZ选频电路采样带通滤波器输出的心电采集信号，利用电容C1、电感L1组成并联谐振回路，谐振频率为50HZ，以抑制谐振频率外的信号；由于并联谐振网络不能将50HZ的二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心电采集信号监测装置，其特征在于，包括前置放大器、带通滤波器、心电频率判断模块、心电控制终端，所述心电频率判断模块包括50HZ选频电路、过峰值检测电路、过零率检测电路、心电频率检测电路；所述前置放大器将采集到的心电采集信号进行预放大，所述带通滤波器滤除心电采集信号主要频率范围之外的低频和高频干扰信号，所述50HZ选频电路采样带通滤波器输出的心电采集信号，利用电容C1、电感L1组成谐振频率为50HZ的并联谐振回路，抑制谐振频率外的信号，并利用电阻R1
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R3、电容C2
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C4组成双T陷波网络，将100HZ信号旁落到地，得到50HZ复合信号，所述过峰值检测电路运用运放器AR3将50HZ复合信号与电阻R6
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R7的分压值进行比较，运放器AR3第一次输出正电平时，电容C5开始充电，电容C5上电压达到可控硅Q4的导通电压时停止充电，且迅速放电，在电容C5充电期间，继电器K9在运放器AR3第二次输出正电平时导通，输出+5V，所述过零率检测电路运用运放器AR6将50HZ复合信号与电阻R15
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R16的分压值进行比较，运放器AR6第一次输出正电平时，电容C6开始充电，电容C6上电压达到可控硅Q9的导通电压时停止充电，且迅速放电，在电容C6充电期间，继电器K18在运放器AR6第二次输出正电平时导通，输出+5V，所述心电频率检测电路运用电容C7、电位器R26、电阻R24
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R25、运放器AR11组成滞后移相180
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电路，将50HZ复合信号的正半周滞后移相180
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，利用运放器AR12将其与负半周作加法运算后，运用运放器AR13将运放器AR12的输出与电阻R31
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R32的分压值作比较，运放器AR13输出正电平时且继电器K9输出+5V时，发送+3.3V至心电控制终端，运放器AR13输出正电平时且继电器K18输出+5V时，发送+4.5V至心电控制终端。2.如权利要求1所述的一种心电采集信号监测装置，其特征在于，所述50HZ选频电路包括电容C1，电容C1的一端接电感L1的一端和带通滤波器输出端口，电容C1的另一端接电阻R1的一端、电容C2的一端和电感L1的另一端，电阻R1的另一端接电阻R2的一端和电容C4的一端，电容C2的另一端接电阻R3的一端和电容C3的一端，电阻R3的另一端接地和电容C4的另一端，电容C3的另一端接电阻R2的另一端和运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端接电阻R4、电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端接运放器AR1的输出端、过峰值检测电路中运放器AR2的同相输入端和三极管Q1的基极、过零率检测电路中运放器AR5的同相输入端和三极管Q5的基极、心电频率检测中运放器AR8的同相输入端和运放器AR9的同相输入端。3.如权利要求1所述的一种心电采集信号监测装置，其特征在于，所述过峰值检测电路包括三极管Q1，三极管Q1的发射极接电源+5V，三极管Q1的集电极接继电器K2的触点4，继电器K2的触点5接地，继电器K2的触点3接电源+5V，继电器K2的触点2接地，继电器K2的触点1接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接可控硅Q2的控制极，可控硅Q2的阳极接电源+6V，可控硅Q2的阴极接继电器K1的触点8，继电器K1的触点7接地，继电器K1的触点2接地，继电器K1的触点5接地，继电器K1的触点3接电阻R6、电阻R7的一端，电阻R6的另一端接电源+24V，电阻R7的另一端接地，继电器K1的触点6接运放器AR2的输出端和反相输入端，继电器K1的触点1接运放器AR3的反相输入端，继电器K1的触点4接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的输出端接电阻R13、电阻R14的一端，电阻R13的另一端接继电器K8的触点2，继电器K8的触点1接继电器K9的触点4，继电器K9的触点3接地，继电器K9的触点2接电源+5V，继电器K9的触点1接心电频率检测电路中继电器K22的触点4，继电器K8的触点4接地和继电器K7的触点2，继电器K8的触点3接可控硅Q7的阴极，可控硅Q7的阳极接继电器K6的触点1，可控硅Q7的
控制极接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接运放器AR4的输出端和电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电阻R10的一端和运放器AR4的反相输入端，运放器AR4的同相输入端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端接继电器K7的触点1，继电器K7的触点4接地，继电器K7的触点5接可控硅Q6的阴极，继电器K7的触点3接电阻R14的另一端、可控硅Q3的控制极和二极管D1的阳极，二极管D1的阴极接可控硅Q6的控制极，可控硅Q3的阳极接继电器K3的触点5，继电器K3的触点4接电源+5V，继电器K3的触点3接电源
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5V，继电器K3的触点1接地，继电器K3的触点2接可控硅Q4的阴极、继电器K4的触点4、继电器K5的触点5和继电器K6的触点5，可控硅Q4的阳极接矩形波输入端口1，可控硅Q4的控制极接电阻R8的一端、电容C5的一端和继电器K4的触点1，电阻R8的另一端接可控硅Q3的阴极，电容C5的另一端接地和继电器K4的触点2，继电器K4的触点3接地，继电器K5的触点1接可控硅Q6的阳极，继...

【专利技术属性】
技术研发人员：李端，孙婷婷，陈晓雷，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：