[发明专利]基于ZYNQ的可运动穿戴的便携式人体电阻抗实时成像装置

摘要

本发明是基于ZYNQ的可运动穿戴的便携式人体电阻抗成像装置，采用电流激励电压测量，动态电阻抗成像模式。包括可穿戴电极阵列、激励源、采集电路、多路选择器、ZYNQ处理器、显示屏、充电电池。将纽扣电极均匀固定在松紧带上确保电极间距相等，固定牢靠；电流激励源由处理器DDS IP核，DAC和V/I电路组成，实现恒流源频率可控；采集电路包括信号放大，单端转差分，滤波和ADC确保高信噪比；多路选择器实现工作电极的选择；处理器采用ZYNQ，ZYNQ的可编程逻辑器件实现信号激励，测量采用DPSD方式抵抗包括运动肌肉电噪声在内各类异频噪声，依靠片上linux或安卓操作系统实现图像重建和显示。本发明具有可运动穿戴，小型化，无损伤，实时成像，结果利用方便的特点。

主权项

一种基于ZYNQ的可运动穿戴的便携式人体电阻抗实时成像装置，其特征在于，包括：可运动穿戴的电极阵列、激励源、采集电路、多路选择器、ZYNQ处理器、显示屏、充电电池；其中：可运动穿戴的电极阵列，包括松紧带、纽扣式导联线和纽扣式生理电极，纽扣式导联线均匀地固定在松紧带上，使用时纽扣式导联线与纽扣式贴片生理电极扣紧，松紧带固定在人体上，达到贴片电极与人体接触良好；激励源，由ZYNQ处理器的DDS IP核，DAC电路和V/I电路组成；同时V/I电路确保流过人体的电流为安全电流；采集电路，包括信号放大电路，单端转差分电路，滤波电路和ADC采集电路，首先对信号先放大，再经过滤波电路和单端转差分电路进一步提高信噪比，最后将信号送到ADC采集电路进行采集；多路选择器，采用多路选择实时切换激励电极和采样电极以降低电路成本；ZYNQ处理器，采用ZYNQ可编程逻辑器件实现对电流激励源，信号采集和多路选择的并行控制，同时采用数字相敏检波方法(DPSD)提取信号的幅值和相位并通过AXI总线发送到ZYNQ的ARM处理器，在基于ARM处理器的片上操作系统上实现图像重建算法并实时显示在显示屏上；采用充电电池供电，采用小型液晶屏作为显示器。