[发明专利]一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路

说明书

本发明公开了一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路，该电路包括：EEG模拟前端，逻辑开关矩阵模块，励磁传感器，数模转换器，模数转换器，TIA放大器，接触阻抗模拟模块；数模转换器的输出端与励磁传感器的正向输入端相连，励磁传感器的输出端、两个反相输入端与逻辑开关矩阵模块相连，EEG模拟前端、接触阻抗模拟模块与逻辑开关矩阵模块相连，TIA放大器的输入端与逻辑开关矩阵模块相连，模数转换器的输入端与TIA放大器的输出端相连。该电路能够在提取EEG信号的同时进行接触阻抗的检测，用来消除由于接触不良给EEG信号所带来的影响。

技术领域

本发明涉及EEG信号采集技术领域，特别是涉及一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路。

背景技术

接触阻抗是检测电极是否接触良好的重要参数。在检测过程中，电极由于长时间佩戴或者检测者的晃动很有可能松动甚至脱落，所以需要进行实时的接触阻抗检测，来判断电极是否接触良好。电极的佩戴影响接触阻抗的数值，而接触阻抗的变化，会对输出信号造成很大的影响(如幅频特性等)。由于脑电信号过于微弱，振幅很小，佩戴接触的微弱变化都会严重影响测量信号的质量，信号质量差可能会导致EEG设备应用的准确性差。因此，实时的接触阻抗检测能反应出实时的电极佩戴情况，从而得知输出信号的变化是由于脑电信号本身的变化还是外界原因所造成的。

现有EEG信号采集过程中存在问题包括：1.没有进行接触阻抗测试；2.在EEG信号开始采集前进行一次接触阻抗测试，当接触阻抗达到一定标准后，再进行EEG信号采集。总的来说，现有的BCI EEG信号采集系统无法在EEG信号采集的同时进行接触阻抗的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路，能够在提取EEG信号的同时进行接触阻抗的检测，用来消除由于接触不良给EEG信号所带来的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路，包括：

EEG模拟前端，逻辑开关矩阵模块，励磁传感器，数模转换器，模数转换器，TIA放大器，接触阻抗模拟模块；

数模转换器的输出端与励磁传感器的正向输入端相连，励磁传感器的输出端、两个反相输入端与逻辑开关矩阵模块相连，EEG模拟前端、接触阻抗模拟模块与逻辑开关矩阵模块相连，TIA放大器的输入端与逻辑开关矩阵模块相连，模数转换器的输入端与TIA放大器的输出端相连。

优选的，接触阻抗模拟模块包括并联的电容C和电阻R，接触阻抗模拟模块的输入端、输出端与逻辑开关矩阵模块相连。

优选的，TIA放大器包括三极管和电阻R_TIA，三极管的反相输入端经电阻R_TIA和三极管的输出端相连，三极管的反相输入端连接逻辑开关矩阵模块，三极管的输出端连接模数转换器的输入端。

优选的，数模转换器用于产生方波，励磁传感器器用于将方波转化为励磁电流。

优选的，励磁电流通过逻辑开关矩阵模块流入接触阻抗模拟模块，流经接触阻抗模拟模块后再流回到逻辑开关矩阵模块。

优选的，TIA放大器用于将励磁电流转换为励磁电压，模数转换器用于进行离散傅立叶变换，计算实时阻抗。

本发明所提供的一种用于EEG信号采集的接触阻抗检测电路，DAC输出方波，励磁放大器将其转化为励磁电流，此时逻辑开关矩阵中的相应开关D，P闭合，励磁电流从R_CAL1处，流经接触阻抗至R_CAL2处，再流到逻辑开关矩阵中，逻辑开关矩阵的开关N与T闭合，电流经过TIA放大器，电流转化为电压，ADC对数据进行采样，并进行离散傅立叶变换，最终得出接触阻抗的实部与虚部，EEG模拟前端提取EEG信号。本电路在提取EEG信号的同时进行接触阻抗的检测，用来消除由于接触不良给EEG信号所带来的影响。

附图说明