[发明专利]低成本多通道表面肌电放大模块

说明书

技术领域

本发明涉及动物肌肉神经诊断和人体生物电采集与识别的模拟信号放大技术，也涉及运算放大器的应用。

背景技术

表面肌电放大模块是一种封装了模拟放大电路和独立电源，能够独立放大表面肌电信号的装置。随着神经医学、运动与健康科学、康复工程的发展，人们越来越重视肌肉运动、肌肉功能疾病、运动神经和神经康复的检测和识别。无痛和便携式的表面肌电信号检测是重要的医学检测方法之一，目前市场上对该类医疗诊断和治疗仪器的需求增长较快，其中，放大表面肌电信号的生物电信号放大模块是表面肌电信号检测的重要部件之一。

近年来，有关这方面的新传感器比较多。ZL200610039858.4报道了一种“数字式全隔离肌电信号放大降噪方法及其装置”，该专利中虽然提出了生物电信号拾取器(参看该专利图4)，即提出由模拟放大电路实现对表面肌电电极采集信号的放大，但是没有具体说明模拟放大电路的方法和装置。

ZL200720108473.9报道了一种“二自由度肌电假手实时控制装置”，采用初级放大电路置于拾电电极之后的方法对肌电信号进行模拟放大，初级放大电路采用常规的仪器放大器，具体参看该申请书的具体实施方式，但是文件中也没有具体说明模拟放大电路的方法和装置。

ZL200910136532.7报道了一种“表面肌电图系统及其电极板”，该文件虽然介绍阵列式电极采集表面肌电信号的装置并提出了电路的一级放大方法及其装置，但是也并没有具体说明模拟放大电路的方法和装置，而且没有提出多级放大的方法和装置。此外，该专利申请内容涉及的是阵列式电极，没有涉及普通的、非阵列模式的多个电极信号的模拟放大方法及其装置。

目前市场上可购买的表面肌电放大模块主要是美国DELSYS公司和北京祥云计算机技术公司提供的产品。美国DELSYS公司整套出售带有表面肌电放大模块的肌电信号处理系统，市场价为10万人民币以上，并且不零售表面肌电放大模块。北京祥云计算机技术公司出售的表面肌电放大模块的价格一般是：1个通道(即1个表面肌电采集点)需要800元人民币以上，而基本的人体表面肌电信号检测需要数个到数十个通道，因此需要花费数千元到数万元。表面肌电信号放大模块是与表面肌电相关的肌电图仪、医学分析仪、肌电类家庭仪等仪器重要配件，目前表面肌电信号放大模块的昂贵价格制约了其支撑的相关产品的普及化，而且也使得医疗与科研的成本较高。

本发明的目的，针对现有市场产品成本高的缺点，提供一种低成本的、专门用于放大表面肌电信号的放大模块，其输入端与表面肌电电极连接，其输出端输出被放大2000-3000倍的肌电信号，该信号可直接供数字电路或计算机进行数字滤波和信号分析。

本发明的目的通过以下方式实现。

本发明的低成本多通道表面肌电放大模块，至少包括两个独立的单通道放大模块，所有单通道放大模块使用针脚插座安装在同一个PCB总线底板上，每个单通道放大模块输入端通过总线底板分别与表面肌电电极及直流稳压电源接通，其特征在于，每个单通道放大模块通过总线底板接口与电极输出端连接，然后在单通道放大模块内部依次连接有缓冲电路、前级差分放大电路、双T陷波电路、第二级放大电路、后级放大输出电路和稳压电路，所述前级差分放大电路是1个能实现高输入阻抗和高共模抑制比的AD620运算放大器；所述双T陷波电路由一个带有4路放大功能的LM324N放大器和一个可调电阻实现消除49.5-50.5Hz工频干扰的陷波功能；所述第二级放大电路和后级放大输出电路由一个带有4路放大功能的LM324N放大器构成；所述稳压电路采用常规的稳压器和电容组成，给每个放大器的电压输入端提供5伏直流稳压电源。

在实际使用中，可以根据不同的使用需求，选择不同数量的低成本单通道放大模块，然后将每个模块独立封装在一块电路板上，再各自独立地安插在多通道总线底板上集成使用。