[发明专利]一种心电信号采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号采集技术领域，具体地说是一种心电信号采集装置。

背景技术

心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一。据统计，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病，世界上心脏病的死亡率仍占首位。因此，对心血管疾病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。随着电子技术的迅速发展，医用电子监护系统近年来己在临床诊断中逐渐应用。

心电图是人体最重要的生物电信息之一。心电信号是一种周期性的电生理信号，经人体组织传到体表，在体表产生电位差。临床上，可以用各种仪器和设备将体表产生的电位差测量出来并描绘成曲线，以形成心电图。体表的心电信号测量方法通常是采用贴在体表特定位置的电极获取微弱的心电信号，并通过心电导联线将上述微弱的心电信号送入心电预处理电路进行处理后，经A/D 数字化转化为数字信号，并送入MCU，由MCU 进行心电图特征点的识别和处理，最后将处理和识别后的心电信号传送给上位机进行显示。

传统的心电图采集系统和装置采用了分立的元器件对心电信号进行采集，主要包括了前级保护电路、电刀抑制电路、前端阻抗匹配电路、导联脱落识别电路、主放大电路、起搏检测电路、高通滤波电路、二级放大电路、低通滤波电路、右腿驱动电路、A/D 转换电路以及MCU 电路组成。由于采用的分立元器件来实现，无可避免的运用了大量的集成电路、电阻和电容等元器件，造成该装置的体积大、功耗高、设计复杂灵活性低等缺点，由于集成电路、电阻和电容元器件个体的差异性，造成了心电图各个导联的参数和指标具有差异性（典型的如共模抑制比、输入阻抗等），电阻和电容差异性过大还容易造成前端滤波电路滤波特性的变化，滤掉了心电图的有用信号，失去了心电图信号的诊断价值。 

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种具有较高精度及信噪比的心电信号采集装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种心电信号采集装置，其特征是，包括心电导联电路、前置放大电路、电平抬升电路、带通滤波电路、50HZ陷波电路、AD转换电路、导联脱落检测报警电路和中央处理器，

所述心电导联电路用于导入所检测的心电信号，并依次经过前置放大电路、电平抬升电路、带通滤波电路、50HZ陷波电路和AD转换电路对所述心电信号进行放大、电平抬升、滤波、陷波和模数转换等处理后发送给中央处理器，所述中央处理器对处理后的心电信号进行特征点识别，所述导联脱落检测报警电路的输入端与所述前置放大电路的输出端连接，输出端与中央处理器连接，用于对所述心电信号进行导联脱落检测；

所述心电导联电路包括右胸上电极、左腹下电极、右腹下电极、缓冲放大电路和右腿驱动电路，所述的右胸上电极及左腹下电极为心电信号采样电极，右胸上电极和左腹下电极分别经过缓冲放大电路与前置放大电路连接，用于对心电信号进行隔离；所述右腹下电极为右腿驱动电极，右腹下电极经过右腿驱动电路与前置放大电路连接，用于消除在心电检测时形成的交流干扰，降低人体的共模电压，提高信噪比。

作为优选，所述前置放大电路包括双端输入、双端输出的差分放大电路，共模取样驱动电路，阻容耦合电路，以及双端输入、单端输出的差分放大电路；所述双端输入、双端输出的差分放大电路的双输入端与生物体接触电极连接，双输入端依次经过共模取样驱动电路和阻容耦合电路与双端输入、单端输出的差分放大电路的双输入端连接。

作为优选，所述双端输入、双端输出的差分放大电路包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述共模取样驱动电路包括第三运算放大器U3、电阻R4和电阻R5，所述阻容耦合电路包括电容C1、电容C2、电阻R6和电阻R7，所述双端输入、单端输出的差分放大电路包括仪表放大器A1和压敏电阻R8；所述第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的正向输入端分别与生物体接触电极连接，反向输入端之间串联电阻R3，第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的反向输入端与输出端之间分别串联电阻R1和电阻R2；所述第一运算放大器U1的输出端串联电容C1后与仪表放大器A1的反向输入端连接，所述第二运算放大器U2的输出端串联电容C2后与仪表放大器A1的正向输入端连接；所述第三运算放大器U3的正向输入端分别经过电阻R4和电阻R5与第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的输出端连接，反相输入端与输出端连接，输出端分别经过电阻R6和电阻R7与仪表放大器A1的反向输入端和正向输入端连接；所述压敏电阻R8为仪表放大器A1的外接增益调节电阻。