[发明专利]一种呼吸动作反馈训练系统

权利要求书

1.呼吸动作反馈训练系统，其特征在于，含有模拟压力部、生理信号采集处理部和微控制器，其中：

模拟压力部，包括：胸部加载装置、腹部加载装置、胸部加载砝码和腹部加载砝码，其中：

胸部加载装置，下表面具有人体胸廓形状，与胸部接触表面粘接柔性材料，所述胸部加载砝码用螺栓固定在所述胸部加载装置上表面；

腹部加载装置，下表面具有人体腹部形状，表面粘接柔性材料，所述腹部加载砝码用螺栓固定在所述腹部加载装置上表面；

生理信号采集处理部，含有：肌电信号采集处理器、心电信号采集处理器、皮温信号采集处理器、呼吸信号采集处理器，以及皮阻信号采集处理器，其中：

肌电信号采集处理器，含有：两对肌电电极、输入端和所述两对肌电电极的输出端相连的第一前置放大器、输入端和所述第一前置放大器输出端相连的第一高通滤波电路、输入端和所述第一高通滤波电路输出端相连的第一低通滤波电路、以及输入端和所述第一低通滤波电路输出端相连的第一主放大器；

心电信号采集处理器，含有：两对心电电极、输入端和所述两对心电电极的输出端相连的第二前置放大器、输入端和所述第二前置放大器输出端相连的第二高通滤波电路、输入端和所述第二高通滤波电路输出端相连的第二低通滤波电路、以及输入端和所述第二低通滤波电路输出端相连的第二主放大器；

皮温信号采集处理器，含有依次串联的皮温传感器、测量电桥、输入放大器和第三主放大器；

呼吸信号采集处理器，含有：第一对呼吸电极、第二对呼吸电极、50KHz激励信号输出电路、第一放大检波电路、第一滤波放大电路、150KHz激励信号输出电路、第二放大检波电路、第二滤波放大电路和自动回零电路，其中：

第一对呼吸电极，输入端和所述50KHz激励信号输出电路的第一输出端相连，输出端和所述第一放大检波电路的第一输入端相连，

第一放大检波电路，第二输入端和所述50KHz激励信号输出电路的第二输出端相连，

第一滤波放大电路，输入端和所述第一放大检波电路的输出端相连，

第二对呼吸电极，输入端和所述150KHz激励信号输出电路的第一输出端相连，输出端和所述第二放大检波电路的第一输入端相连，

第二放大检波电路，第二输入端和所述150KHz激励信号输出电路的第二输出端相连，

第二滤波放大电路，输入端和所述第二放大检波电路的输出端相连，

自动回零电路，第一输入端和所述第一滤波放大电路的输出端相连，第二输入端和所述第二滤波放大电路的输出端相连，所述自动回零电路的控制信号输出端同时与所述第一滤波放大电路、第二滤波放大电路这两个滤波放大电路的控制信号输入端相连，

皮阻信号采集处理器，含有：一对皮阻电极、直流激励电源和信号检测电路，所述一对皮阻电极的输入端与所述直流激励电源的输出端相连，所述一对皮阻电极的输出端与所述信号检测电路的输入端相连；

微控制器，集成有A/D转换器，所述A/D转换器的各输入端分别与所述第一主放大器、第二主放大器、第三主放大器、第一滤波放大电路、第二滤波放大电路以及信号检测电路的各对应输出端相连，所述微控制器输出的各数字信号经CAN收发器发送至上位机，所述微控制器和CAN收发器之间有一个光电隔离电路。

2.根据权利要求1所述的呼吸动作反馈训练系统，其特征在于，所述胸部加载砝码和所述腹部加载砝码各分为5kg、2kg和1kg三种规格。

3.根据权利要求1所述的呼吸动作反馈训练系统，其特征在于，所述肌电信号采集电处理器的信号总增益为300～2200，分辨率为12bit；

所述心电信号采集处理器的总增益为37.5～300，分辨率为12bit；

所述皮温信号采集处理器的总增益为80，分辨率为12bit，测温范围为0～60℃，全程精度±0.2℃，25～45℃之间精度±0.1℃；

所述呼吸信号采集处理器的激励源使用运放产生50kHz和150kHz振荡信号，呼吸信号采集处理器总增益为100，分辨率为12bit；

所述皮阻信号采集处理器利用加直流恒流源测量电压的方式来测量皮阻，测量范围为0～500kΩ。

4.根据权利要求1所述的呼吸动作反馈训练系统，其特征在于，还包括与所述微控制器相连的边灯，其用于测试被试者的反应速度。

5.根据权利要求1所述的呼吸动作反馈训练系统，其特征在于，还包括胸部加载装置与腹部加载装置之间的连接装置。