二导无线表面肌电信号采集装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种人体电信号测量领域的技术，具体是一种二导无线表面肌电信号采集装置。

背景技术：

现有无线表面肌电信号(sEMG)采集装置均为三导采集装置，即需要两个差分电极置于所测肌肉表面处，以及一个参考电极置于远离所测肌肉表面处的人体表面另一位置。设置一个用以保持电信号采集准确与稳定的参考电极是由于表面肌电信号微弱(微伏级)，在采集信号时容易受到各类外界电磁干扰，如静电、电磁辐射、工频干扰等。但也导致了整个装置体积过大，不利于小肌肉群处信号采集。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种二导无线表面肌电信号采集装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：前端采集电路、信号调理电路、无线通讯电路和存储电路，其中：信号调理电路与前端采集电路相连，并将由前端采集电路采集到的表面肌电信号进行滤波和放大，无线通讯电路与信号调理电路相连，以将接收到的由信号调理电路传出的表面肌电信号发出或存储到存储电路。

所述的前端采集电路包括：前置信号放大器和包括两个金属探头的二导采集电极器，其中：前置信号放大器与二导采集电极器相连，以接收由金属探头采集的表面肌电信号并抑制其中的噪声。

所述的信号调理电路包括：滤波器、主级放大器和模数转换器，其中：滤波器、主级放大器和模数转换器依次相连。

所述的无线通讯电路包括：无线发射器和微控制器，其中：微控制器与无线发射器相连，以控制无线发射器将表面肌电信号发出。

所述的存储电路与微控制器相连。

所述的两个金属探头之间的距离小于1cm。

所述的金属探头材料优选为金、银或铜。

所述的滤波器为通过频率20Hz～200Hz的带通滤波器。

技术效果

与现有技术相比，本装置体积小，输入电压及输入电流的噪声低，提高了共模抑制比和差模输入阻抗，有效降低偏置电流。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为前端采集电路结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：前端采集电路、信号调理电路、无线通讯电路和存储电路，其中：信号调理电路与前端采集电路相连，并将由前端采集电路采集到的表面肌电信号进行滤波和放大，无线通讯电路接收信号调理电路传出的表面肌电信号并传输到存储电路或上位机。

如图2所示，所述的前端采集电路中，E1、E2分别为第一和第二采集电极器，即二导采集电极器，前置信号放大器包括前端滤波电路和运算放大电路。

所述的前端滤波电路由第一和第二电阻R1、R2以及电容C构成。

所述的运算放大电路由第一和第二运算放大器A1、A2以及差分放大器A3构成，放大倍数G＝1+(R5+R6)/(R3+R4)。

所述的二导采集电极器由两个相同的金属探头组成，相距不超过1厘米，其材质为高导电性的金、银或铜，主要作用为直接接触皮肤并将微弱的原始表面肌电信号传输至前置信号放大器。

所述的前置信号放大器将抑制噪声后的表面肌电信号传输至信号调理电路，从而提高后端的信号调理电路的共模抑制比(CMRR)和差模输入阻抗。该前置信号放大器采用虚拟接地的方式，为前置信号放大器提供稳定的参考电压。

所述的信号调理电路包括：滤波器、主级放大器和模数转换器，其中：滤波器、主级放大器和模数转换器依次相连。滤波器对所输入的表面肌电信号进行20Hz～200Hz的带通滤波处理后，传送至主级放大器，对表面肌电信号进行倍数可调的放大，而后模数转换器将模拟信号进行模数转换并输出至无线通讯电路。

所述的无线通讯电路包括：无线发射器和微控制器，其中：微控制器与无线发射器相连，以控制无线发射器将表面肌电信号发出。微控制器控制无线发射器的通讯开关和时序，控制无线发射器进行无线传输和通讯。上位机通过主机接收器接收无线发射器发出的信号。当主机接 收器无法接收时，微控制器直接将表面肌电信号储存到存储电路。

所述的各个电路都与电源电路相连，该电源电路包括：电池和稳压器。电池为电路提供持续的工作电压，电池电压经过稳压器稳压后为装置中各个电路提供稳定的工作电压。

与现有技术相比，本装置体积极小，体积小至10mm×10mm×8mm，具有更低的输入电压噪声，小于14Nv/Hz，更低的输入电流噪声，小于1Fa/Hz，更大的共模抑制比，CMRR为100；更大的差模输入阻抗，更小的偏置电流。