专利名称:群浮地生物电测量技术的制作方法
本发明涉及一种生物电测量技术，特别是指一种可进行多通道生物电浮地测量的群浮地生物电测量技术。
在已有的浮地测量技术中，生物电的浮地测量均为单通道浮地测量。当进行多通道浮地测量时，多采用多个单通道浮地的技术方案，如日本2101型心电图仪即采用多个单通道浮地的设计方案。这样的设计方案，当生物电测量的通道数增加时，不仅增加设备的复杂度，而且由于浮地电阻的并联效应，严重影响仪器抗共模干扰的能力。脑电测量有比心电测量更高的抗共模干扰的要求。(参考文献Huhta J.C.and Webster，60-H8interference in electrocardiography，IEEE Trans.Biomed.Eng.Vol BME-20，PP99-101，1973)。
因此，本发明的目的在于提出一种群浮地测量技术，它能进行多路生物电的同时浮地测量，同时保证仪器的抗共模干扰能力，解决多路生物电测量中存在的浮地阻抗的并联效应问题。
本发明的优点在于，第一，解决了多路生物电测量中存在的浮地阻抗的并联效应问题，在进行多路生物电同时浮地测量时，保证仪器的抗共模干扰能力。第二，本发明中各通道生物电信号均由同一个编码器编码，因此，它克服了普通生物电浮地测量在多路使用时，由于各路电特性的不同而产生的各路不一致性。第三，本发明中利用光电耦合器实现浮地耦合，由于通过光电耦合器的串行生物电数字编码信号的编码值不受光电耦合器的非线性失真影响，因此，本发明克服了原有浮地技术中信号输出通路浮地耦合存在的非线性失真问题。
图1示出了本发明的系统结构框图。
图2示出了本发明用于8道脑电群浮地测量的实施例结构原理图。
图3示出了本发明用于飞行中生物电测量的实施例的结构原理图。
参见图1，本发明的系统包括浮地侧和非浮地侧。在浮地一侧，从被测对象收集来的多路生物电信号FS由多路生物电放大器1放大，送入多路编码调制器2形成串行数字编码信号FCS输出，由浮地电源4为浮地侧电器件供电。光电耦合器3的发光器件受多路编码调制器2输出的浮地串行数字编码信号FCS控制发光，光电耦合3中的光敏器件受由浮地串行数字编码信号FCS控制的发光信号感应而产生相应的信号，形成非浮地的串行数字编码信号NFCS，该串行数字编码信号NFCS通过多路编码解调器6的处理，还原成多通道生物电信号NFS。非浮地数字编码信号NFCS如不需作实时处理，也可由磁记录器5记录保存。由于在本发明中使用了光耦合器件3和浮地电源4，通过光学介质实现浮地侧和非浮地侧的通信，同时利用光学介质实现浮地侧和非浮地侧的电隔离，完全克服了普通浮地技术中存在的浮地阻抗的并联效应问题，以及多路电特性不一致性和浮地耦合的非线性失真问题。
参见图2，示出了本发明应用于8通道脑电群浮地测量的实施例。在本实施例中，多路编码调制器产生的串行数字编码信号是串行相位码信号或者是串行不归零码信号和对应时钟信号。编码信号由A/D变换器11和一块带EPROM或ROM的调制单片机12组成。由A/D变换器11变换的数字信号由数据线18送入单片机12，单片机12通过控制线19为A/D变换器11提供时钟信号CPl，通道控制信号CHANNEL，开始变换的信号START，单电机12将编码结果逐位地按相位码方式或不归零码方式从接口输出，从而产生浮地的串行相位码FBIφ和浮地串行不归零码及对应时钟FNRZ，FCP。
在本实施例中，多路编码解调器6包括一个由一块带EPROM或ROM的变换单片机16组成的BIφ/NRZ(相位码/不归零码)变换器和由一块带EPROM或ROM的解调单片机17组成的解调器。
当系统需实时处理，将由光电耦合器13耦合传输所产生的非浮地不归零码信号NRZ和对应时钟CP送入由解调单片机17进行解调处理，由解调单片机17的输出口送出数字化的多通道生物电信号，这些数字化信号可根据需要进行相应处理。
当系统需存贮信息，这时将光电耦合器13耦合传输所产生的非浮地串行相位码信号BIφ由录音机15记录保存。BIφ/NRZ变换器由一块带EPROM或ROM的单片机组成，这块变换单片机16在录音机播放时，将播放的非浮地串行相位码信号BIφ变换成串行不归零码信号NRZ和对应时钟CP，单片机16按下列规则产生NRZ信号和对应时钟信号CP1、根据读入的BIφ信号，正向BIφ l bit长度表明NRZ信号由“1”转向“0”，而负向BIφ l bit长度表示NRZ信号由“0”转向“1”，将这些结果在接口上表现出来，则形成了NRZ信号输出。
2、时钟信号CP的生成原则是，(a)凡遇到1bit长度时输出一个时钟脉冲;(b)NRZ为正向时，BIφ信号正跃变为时钟输出时刻;(c)NRZ为负向时，BIφ信号负跃变为时钟输出时刻。
由BIφ/NRZ变换器产生的NRZ信号和对应时钟CP送入解调单片机17生成数字化的多通道生物电信号。
参见图3，示出了本发明用于飞行器中多路生物电测量的实施例的原理结构图。
在浮地侧，由n路生物电放大器20输出的生物电放大信号由n路A/D变换器21变换成数字信号，由浮地侧的多路编码调制单片机22进行数字编码调制，产生浮地串行不归零码信号FNRZ和对应时钟信号FCP信号，经过光电耦合器23耦合传输到非浮地侧，形成非浮地的串行不归零码信号NRZ和对应时钟CP。
在非浮地侧，由m路A/D变换器25将m路非生物电信号转换为数字信号送入非浮地侧的多路编码调制单片机26与光电耦合器传送的NRZ和对应时钟CP进行混合编码，混合编码输出串行相位码信号BIφMN可送至磁记录器29记录保存，或送至多路编码解调器28恢复成n路生物电数字信号和m路非生物电数字信号。
权利要求
1.一种由生物电放大器，调制器，通信介质和浮地电源组成的群浮地生物电测量技术，其特征是，所述调制器是一多路编码调制器，用于将多路生物电信号编码调制，产生串行数字编码信号，所述解调器是多路编码解调器，用于将由所述通信介质传输的串行数字编码信号恢复成多路生物电数字信号，所述通信介质是光电耦合器，用于将所述调制器的输出以光学介质耦合方式送到所述解调器的输入，实现浮地侧和非浮地侧的浮地耦合，所述浮地电源为浮地侧的用电器件供电。
2.按权利要求
1的群浮地生物电测量技术，其特征是其中多路编码调制器输出的串行数字编码信号是串行不归零码信号和对应时钟信号。
3.按权利要求
1的群浮地生物电测量技术，其特征是其中串行数字编码信号是串行相位码信号。
4.按权利要求
1的群浮地生物电测量技术，其特征是其中串行数字编码信号是串行相位码信号和串行不归零码信号及对应时钟信号。
5.按权利要求
3或4的群浮地生物电测量技术，其特征是其中光电耦合器还接有磁记录器，用于记录光电耦合器输出的串行相位码信号。
6.按权利要求
1的群浮地生物电测量技术，其特征是其中多路编码解调器还包括一个非浮地侧的多路编码调制器26，用于将光电耦合器传输的生物电数字编码信号和非浮地侧的非生物电数字信号混合编码，产生串行相位码信号。
7.按权利要求
6的群浮地生物电测量技术，其特征是其中非浮地侧的多路编码调制器26还接有一磁记录器，用于记录非浮地侧的多路编码调制器输出的串行相位码信号。
专利摘要
群浮地生物电测量技术，由多路编码调制器、通信介质、多路编码解调器和浮地电源组成。其中通信介质是一个具有电隔离特性的光电耦合器，多路编码调制器将多路生物电信号编码调制成串行数字信号，通过光电耦合器耦合传输，实现浮地侧和非浮地侧的电隔离和数据传输。完全克服了普通浮地技术中浮地阻抗的并联效应和耦合方法的非线性失真。
文档编号G01R19/00GK87104878SQ87104878
公开日1987年12月23日 申请日期1987年7月21日
发明者俞梦孙, 黄顺梅, 叶志汉 申请人:中国人民解放军空军第四研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan