[发明专利]一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置

权利要求书

1.一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，包括控制单元(1)，控制单元(1)与信号发生器(2)通过并行的方式相连，控制单元(1)通过串口将数据发送给DSP模块(8)；信号发生器(2)与压控电流源电路(4)相连；压控电流源(4)电路与多路开关(5)相连；多路开关(5)与电极阵列(6)以及信号调理模块(7)相连；电压经信号调理模块(7)送入DSP模块(8)；DSP模块(8)包括模数转换器(9)和数字解调(10)；DSP模块与上位机(3)相连；

所述的控制单元(1)采用ARM单片机。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的信号发生器(2)采用DDS信号发生器，其包括ARM单片机(12)，ARM单片机(12)的通用输入输出口GPIOC和GPIOA分别与DDS芯片(13)的数据和地址端口相连；DDS芯片(13)通过低通滤波器(17)与功率放大器(11)相连，功率放大器(19)进行正弦输出；ARM单片机(12)的通用输入输出口GPIOD和GPIOE与TFT液晶屏(18)和按键(14)相连；ARM单片机(12)的通用输入输出口GPIOD与旋转编码器(15)相连；ARM单片机(12)通过串口(16)将数据发送给DSP模块(8)。

3.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的压控电流源电路(4)，采用运算放大器AD829作为输入缓冲器，其输出端直接与电流反馈放大器AD844相连，AD844电压输出端通过电阻R7与运算放大器TL081相连构成直流反馈，电容C2接地，电容C1和电阻R2构成反馈回路，运算放大器TL081输出端经过电阻R1与输入缓冲器反向输入端相接；电流反馈放大器AD844电流输出端经过电容C3、精密电阻R3与电流检测电路相连，电阻R3与电阻R4串联后与运放同向端相连，电阻R5与电阻R6与运放反向端相连，电阻R6与运放输出端相连，同时运放输出接入ARM单片机(12)。

4.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的信号调理模块(7)，信号调理模块(7)包括差分放大电路，差分放大电路采用差分放大器AD8138，其差分放大电路包括SMA连接器P2和SMA连接器P3构成的差分输入端口，电阻R1和电阻R8为49.9欧姆的匹配电阻，用于消除信号传输造成的误差；差分信号分别经电容C3与电阻R4，电容C6与电阻R5相连到AD8138的输入端，精密电阻R3和电阻R7构成反馈回路与AD8138输出端相接，输出端经电阻R2、电容C4和电阻R6、电容C5输出与SMA连接器P1和SMA连接器P4输出端口相接。

5.根据权利要求2所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的DDS信号发生器采用ARM单片机通过并行的方式控制DDS芯片产生正弦信号。

6.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的压控电流源电路采用第二代电流反馈放大器完成电压-电流转换；压控电流源电路中增加输入缓冲器和直流反馈。

7.根据权利要求1所述的一种用于生物电阻抗成像的数据采集装置，其特征在于，所述的DSP模块采用DSP芯片内部自带的ADC模块实现信号采样，采用正交序列解调算法对信号解调。