[发明专利]一种基于柔性有源电极的肌电采集装置

说明书

本发明提供了一种基于柔性有源电极的肌电采集装置，包括装置主体，装置主体包括电极阵列，信号调理电路以及信号采集装置；电极阵列通过信号调理电路与信号采集装置连接，电极阵列获取的肌电信号，通过信号调理电路的调节，然后传输给信号采集装置；电极阵列与信号调理电路之间设置有阻抗变换电路。采用有源方式制作柔性电极，内部设置阻抗变换电路，以及信号调理电路，可减小电极皮肤接触阻抗对肌电信号的影响，减小工频噪声的干扰，获取更高质量、更低噪声的表面肌电信号。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种基于柔性有源电极的肌电采集装置。

背景技术

表面肌电信号是肌肉收缩时伴随的电信号，是在体表无创检测肌肉活动的重要方法。我们研究分析表面肌电信号的检测与分析方法，也包括检测技术与装置及利用表面肌电信号反馈控制外部装置的方法等。其应用背景主要集中在康复医学和体育科学两大领域。

肌电信号在神经肌肉系统状态评估、临床诊断以及康复治疗等方面具有重要的研究意义与应用价值，如肌电假手自适应控制、肌纤维传导速度评估等。与临床上常用的针电极EMG相比，表面肌电具有无创性的优点，适用于长期连续可重复性测量以及用于孩童的测量监护。

现有的采集装置对表面肌电信号采集过程中，由于皮肤电极接触阻抗较大，易受工频信号干扰，影响采集到的信号质量。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种基于柔性有源电极的肌电采集装置，解决现有采集装置对表面肌电信号采集过程中，产生的皮肤电极接触阻抗较大，易受工频信号干扰问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种基于柔性有源电极的肌电采集装置，包括装置主体，其特征在于，所述装置主体包括电极阵列，信号调理电路以及信号采集装置；

所述电极阵列通过所述信号调理电路与信号采集装置连接，电极阵列获取的肌电信号，通过信号调理电路的调节，然后传输给信号采集装置；

所述电极阵列与信号调理电路之间设置有阻抗变换电路。

优选地，所述电极阵列至少由4个电极构成的2*2的阵列，电极之间的间距在3mm-5mm之间。

优选地，所述电极包括柔性基层，所述柔性基层上沿着底层向上顺序设置有铜电极层、镍层以及金层；

优选地，所述阻抗变换电路内部包括运算放大器，所述运算放大器采用OPA376。

优选地，所述运算放大器采用正、负双电源为运算放大器供电。

优选地，所述柔性基层采用聚酰亚胺制作，所述柔性底层的厚度为120μm-160μm之间。

优选地，所述信号调理电路包括初级放大滤波电路以及次级放大电路；所述初级放大滤波电路由仪表运放AD8221、电容电阻通过电连接构成；所述次级放大电路由放大器AD706与电容电阻通过电连接构成。

优选地，所述信号采集装置包括信号采集卡以及计算机，所述信号采集卡采集到的数据通过过USB口传输至计算机，所述信号采集卡采用NIUSB-6218。

有益效果：

采用有源方式制作柔性电极，内部设置阻抗变换电路，以及信号调理电路，可减小电极皮肤接触阻抗对肌电信号的影响，减小工频噪声的干扰，获取更高质量、更低噪声的表面肌电信号。柔性电极阵列具有较好的舒适性，能很好地适应皮肤表面的不平坦区域以增强电极与皮肤接触从而获得较小的基线噪声。有源柔性电极阵列可进一步降低外界噪声对肌电信号的影响，具有更低的基线噪声以及更高的信噪比。

附图说明

图1为本发明一种基于柔性有源电极的肌电采集装置的结构原理图；