[发明专利]一种生物电信号采集装置及方法

权利要求书

1.一种生物电信号采集装置，其特征在于，包括进行信号采集的多条采集通道90、输入保护/低通滤波电路10、缓冲器20、通道选择及差分放大单元30、模数转换电路60、处理器单元70，所述输入保护/低通滤波电路10对采集的信号进行能量限制以保护电路，再进行低通滤波，所述缓冲器20对采集的信号进行阻抗变换，通道选择及差分放大单元30选择当前需要转换的模拟通道及接下来需要采样的模拟通道并切换，对当前需要转换的模拟通道和即将转换的模拟通道信号进行差分放大和输出；所述模数转换电路60对信号进行模数转换然后输入到处理器单元70，所述处理器单元控制所述通道的选择与切换并接收所述模数转换电路60输出的信号。

2.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述生物电信号采集装置还包括将人体设置在中心电位的右腿驱动电路90，所述右腿驱动电路90包括运放和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，所述运放的负相输入端分别通过电阻R1、电阻R2、电阻R3连接输入端RA_BUF、输入端LA_BUF和输入端LL_BUF，所述运放的正相输入端连接人体的中心电位，所述运放的负相输入端通过电阻R4连接所述运放的输出端，所述运放的输出端通过限流电阻R5连接导联RL。

3.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述输入保护/低通滤波电路10包括气体放电管、限流电阻、滤波电容、高频交流耦合电容、双二极管，所述气体放电管的两端分别连着导联输入和浮地；限流电阻一端与导联输入端相连，另一端与缓冲器20的同相输入端相连；滤波电容的一端与所述输入缓冲电路20同相端相连，另一端与浮地相连；高频交流耦合电容一端与高频信号源的输出相连，另一端与缓冲器20同相端相连；双二极管的中心抽头端与缓冲器的同相输入端相连，另两端分别与正负电源相连。

4.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述缓冲器20由一个低失调电压、低失调电流、低噪声的单运放构成，单运放同相端与输入保护电路/低通滤波器10中的限流电阻相连，反相端接运放自身的输出端并与模拟开关30的输入通道相连。

5.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述通道选择及差分放大单元30包括通道选择电路及差分放大电路32，所述通道选择电路包括模拟开关阵列31及切换电路33，所述模块开关阵列31连接所述缓冲器20及所述差分放大电路32，所述切换电路33连接所述差分放大电路32及所述模数转换电路60。

6.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述通道选择及差分放大单元30包括通道选择电路及差分放大电路，所述通道选择电路包括模拟开关及电阻，所述模拟开关通过所述缓冲器20及输入保护/低通滤波电路10连接多路采集通道，所述电阻通过所述缓冲器20及输入保护/低通滤波电路10连接一种采集通道。

7.根据权利要求5或6所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述差分放大电路40由两个差分放大电路模块构成一片集成的高速双运放与三个电阻构成，所述差分放大电路32的负相输入端IN－通过模拟开关30的输出端与右胳膊的导联RA连接的缓冲器20的输出连接，正相输入端IN+通过模拟开关30的输出端与除右胳膊的导联RA、右腿导联RL外的其它导联连接的缓冲器20的输出连接，差分放大电路32的输出与模拟开关33的输入端相连。

8.根据权利要求5所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述模拟开关阵列30包括模拟开关K1和模拟开关K2，所述模拟开关阵列30的差分输入的负相与右胳膊的导联RA连接的缓冲器20的输出连接的输出相连，正相与除右胳膊的导联RA外的其它导联连接的缓冲器20的输出连接；所述模拟开关阵列30的差分输出与所述差分放大电路32的两个同相输入端相连；所述处理器单元70包括输入输出端，所述模拟开关阵列30的控制信号线与处理器单元70的输入输出端相连。

9.根据权利要求1所述生物电信号采集装置，其特征在于，所述模数转换器60为差分输入的模数转换器，电压参考源的输出端接到所述模数转换器60的参考电压输入引脚VREF上，所述模数转换器60的差分正相输入端通过模拟开关33连接到差分放大电路40的正相输出端；所述模数转换器60的差分负相输入端通过模拟开关33连接到差分放大电路40的负相输出端，所述模数转换器60的输出端与处理器单元70相连。