[发明专利]嵌入式心电信号采集装置

说明书

技术领域

本发明属于心电信号采集技术领域，尤其涉及一嵌入式心电信号采集装置。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高和体力劳动的减少，人们的身体素质在某种程度上有些下降，各类心脏病的发病率逐年提高，而且伴随着我国社会老龄化阶段的来临，医疗资源的增长不能满足人们在心脏病预防和治疗上面产生的缺口。

随着人们越来越重视自身的心脏健康，需要社区、农村或是家庭提供一种多功能、便于携带、操作简单、性能稳定和价格低廉的心电信号采集装置，以帮助人们预防或治疗某些心脏疾病。

由于从人体体表采集到的心电信号一般较弱，仅为毫伏级，极易受到环境干扰(如50HZ工频干扰等)以及来自人体自身的干扰(如肌电等生物电干扰)，而目前的心电信号采集装置采用CMOS放大器对采集到的心电信号进行放大处理，其噪音隔离效果差，从而降低了心电信号采集装置的采集精度，且价格昂贵。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一嵌入式心电信号采集装置，以解决目前便携式心电信号采集装置采集精度低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种嵌入式心电信号采集装置，所述装置包括：置于人体表面、采集人体心电信号的心电图导联；连接所述心电图导联、对所述人体心电信号进行滤波及放大处理后输出的心电信号放大部，所述心电信号放大器以低压低功耗运算放大器TLV2254为处理核心；连接所述心电信号放大部、对所述心电信号放大部输出的人体心电信号进行模数转换以及软件滤波和分析处理后输出的信号处理部。

本发明中，心电信号放大部以低压低功耗运算放大器TLV2254为处理核心，相较于目前的CMOS放大器而言，噪音隔离效果明显提高，其高输入阻抗和低噪音，非常适合高阻抗来源的小信号调理，从而提高了装置的采集精度；另外，运算放大器TLV2254所需电量低，其对输入电流的最大消耗仅为34μA，放大放大精度高，温度漂移小，从而可以工作在电压范围比较低的场合，可以应用电池驱动，应用范围广。

附图说明

图1是本发明提供的嵌入式心电信号采集装置的结构图；

图2是本发明提供的胸部心电信号放大部的电路图；

图3是本发明提供的手部心电信号放大部的电路图；

图4是本发明提供的腿部心电信号放大部的电路图；

图5是图1中信号处理部的电路图；

图6是图1中第一电压转换部的电路图；

图7是图1中第二电压转换部的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供的嵌入式心电信号采集装置包括：置于人体表面、采集人体心电信号的心电图导联1；连接心电图导联1、对人体心电信号进行滤波及放大处理后输出的心电信号放大部2；连接心电信号放大部2、对心电信号放大部2输出的人体心电信号进行模数转换以及软件滤波和分析处理后输出的信号处理部3。

其中的心电信号放大部2以低压低功耗运算放大器TLV2254为处理核心，相较于目前的CMOS放大器而言，噪音隔离效果明显提高，其高输入阻抗和低噪音，非常适合高阻抗来源的小信号调理，从而提高了装置的采集精度；另外，运算放大器TLV2254所需电量低，其对输入电流的最大消耗仅为34μA，放大放大精度高，温度漂移小，从而可以工作在电压范围比较低的场合，可以应用电池驱动，应用范围广。

其中的心电图导联1进一步包括：六个胸部导联、一左手电极、一右手电极、一左腿电极以及一右腿电极。相应地，心电信号放大部2包括三组胸部心电信号放大部，每组胸部心电信号放大部连接两个胸部导联；连接左手电极和右手电极的一组手部心电信号放大部；以及连接左腿电极和右腿电极的一组腿部心电信号放大部。

该嵌入式心电信号采集装置还可以包括：连接信号处理部3、将信号处理部3输出的人体心电信号传送给上位机进行进一步存储和分析的接口部5，接口部5优选为一USB接口。

此时，心电信号放大部2和信号处理部3可以采用USB接口进行供电，为此，该嵌入式心电信号采集装置还可以包括：输入端连接接口部5、输出端连接心电信号放大部2，将USB接口的电源电压转换为心电信号放大部2所需电压的第二电压转换部6；输入端连接接口部5、输出端连接信号处理部3，将USB接口的电源电压转换为信号处理部3所需电压的第一电压转换部7。