[发明专利]一种高密度有源柔性电极阵列及其信号调理电路

权利要求书

1.高密度有源柔性电极阵列，其特征在于包括：

采用柔性材料作为基板的电极阵列板；

在所述电极阵列板底板上放置的间距2-8mm的高密度电极阵列，用于采集多路表面肌电信号；所述高密度有源电极阵列由多个纵横排列的电极组成，每一电极采集对应皮肤表面电位信号，采集的所述信号经阻抗变换后输出具有低阻抗的表面肌电信号。

2.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述阻抗变换电路采用运算放大器实现，所述运算放大器针对每一个电极通道形成电压缓冲器，分别对每一个铜盘电极采集到的表面肌电信号进行缓冲预处理，输出具有低阻抗的表面肌电信号，同时减小工频干扰，提高了信号质量。

3.根据权利要求2所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述电极与运算放大器同相端连接，运算放大器反相输入端与输出端短接，构成电压缓冲器。

4.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：采用由3个运算放大器构成的仪用放大器对纵横相邻的2个铜盘电极通道直接差分放大，实现具有第一级放大输出的表面肌电信号；所述仪用放大器对纵横相邻电极直接进行差分放大时，对应每一仪用放大器的增益电阻，通过串联一个电阻、一个电容实现简单的一阶高通滤波。

5.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述电极阵列的排布方式满足NDD（正常差分或双向双差分）、LSD（纵向单差分）、TSD（横向单差分）、LDD（纵向双差分）或TDD（横向双差分）方式。

6.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述电极个数8、16或32通道可选，其中所述电极部分其间距和尺寸根据测量目标区域来可重新设定。

7.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述电极形状为圆形或圆角矩形；所述柔性材料的基板能够设置不同的形状，以适应不同测量区域的变化。

8.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：所述电极阵列中在每个电极表面通过镀金(电镀镍金)增强与皮肤接触的稳定度。

9.根据权利要求1所述的高密度有源柔性电极阵列，其特征在于：在所述电极阵列中，每个电极中放置与铜盘相同直径或略小于铜盘电极直径的银珠，加强电极与皮肤接触，减小接触阻抗，确保高的基线稳定度和低的信号噪声水平。

10.高密度有源柔性电极信号调理电路，其特征在于：

所述信号调理电路包括信号放大和信号滤波电路，包括第一级放大滤波电路、第二级放大滤波电路。所述第一级放大电路由仪用放大器构成，其增益电阻端通过串联一个电阻和一个电容构成具有一定增益的高通滤波电路，仪用放大器的输出端通过一个电阻R和一个电容C构成RC低通滤波器；第二级放大滤波电路采用输入输出电压略小于电源电压的轨到轨运算放大器加两对电阻电容构成多重反馈形式的2阶有源带通滤波器，其中第一电阻和第一电容通过串联的形式与运放的反相输出端相连，第一电阻的另一端接滤波后的差分输出信号，第一电容的另一端接运放的反相端，第二电阻桥接在运放反相端和运放输出端之间，第二电容桥接在第一电容与第一电阻的连接处和运放输出端之间；信号调理电路对所述高密度有源柔性电极阵列板采集到的多路表面肌电信号进行放大和滤波处理，经信号调理之后由双排插针输出具有一定带宽且便于A/D转换的表面肌电信号，通过数据采集装置对信号进行A/D转换并输出。