一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路的制作方法

1.本实用新型属于人体健康监护的技术领域，具体涉及一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路。


背景技术：

2.心血管疾病已经成为人类健康的第一杀手，病发率与死亡率不断增高，在中国居民全因死亡构成中显示，农村地区患病率约为44.6%，城市地区患病率约为42.15%。放眼世界而看，世界卫生组织经过统计认为，心血管病死亡率占全世界死亡总数30%-35%，其中75%死亡病例发生在中低收入国家。
3.现在市面上适用于普通家庭使用的心电记录仪，一般采用两个电极片与人体的左、右手相连，采集人体的心电信号后，并通过心电采集器进行心电信号的处理；这种采集人体心电信号的方式，由于在采集的过程当中，不可避免的引入一些干扰，如：人体抖动干扰、呼吸干扰等，导致心电采集器产生较大的测量误差。


技术实现要素：

4.本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可有效提高测量精度、抗干扰效果较好的用于双电极动态心电记录仪的滤波电路。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路，所述双电极动态心电记录仪上设置有第一电极、第二电极和心电采集电路，所述滤波电路包括：运算放大器、带通滤波器和陷波器，所述运算放大器的输入端分别与第一电极、第二电极的输出端电连接，所述运算放大器的输出端与带通滤波器的输入端电连接，所述带通滤波器的输出端与陷波器的输入端电连接，所述陷波器的输出端与心电采集电路的输入端电连接。
6.优选地，所述运算放大器包括：放大器u1、放大器u2、放大器u3和放大器u4;所述放大器u1的同相输入端分别与电阻r11的一端、电容c13的一端相连，所述电容c13的另一端接地，所述电阻r11的另一端与第一电极的输出端电连接，所述放大器u1的反相输入端分别与电阻r1的一端、电阻r12的一端相连，所述电阻r12的另一端分别与放大器u1的输出端、电阻r13的一端相连，所述放大器u1的电源正端分别与电容c11的一端、+5v电压相连，所述电容c11的另一端接地，所述放大器u1的电源负端分别与电容c12的一端、-5v电压相连，所述电容c12的另一端接地；所述电阻r1的另一端分别与电阻r22的一端、放大器u1的反相输入端相连；所述放大器u2的同相输入端分别与电容c23的一端、电阻r21的一端相连，所述电容c23的另一端接地，所述电阻r21的另一端与第一电极的输出端电连接，所述放大器u2的电源正端分别与电容c21的一端、+5v电压相连，所述电容c21的另一端接地，所述放大器u2的电源负端分别与电容c22的一端、-5v电压相连；所述电阻r22的另一端分别与放大器u2的输出端、电阻r23的一端相连；所述电阻r13的另一端分别与电阻r31的一端、电容c31的一端相连，所述电阻r31的另一端分别与所述放大器u3的同相输入端、电阻r32的一端相连，所述电
阻r32的另一端分别与电阻r23的另一端、电容c33的一端相连，所述电容c33的另一端分别与电阻r33的一端、电阻r36的一端相连，所述电阻r33的另一端分别与电阻r34的一端、放大器u3的输出端、电容c32的一端相连，所述电容c32的另一端与放大器u3的反相输入端相连，所述电阻r34的另一端分别与电容c31的一端、电阻r35的一端相连，所述电阻r35的另一端分别与电容c41的一端、电容c34的一端、放大器u4的+in端相连，所述电容c41的另一端接地，所述电阻r36的另一端分别与电容c42的一端、电容c34的另一端、放大器u4的-in端相连，所述电容c42的另一端接地；所述放大器u4的两个rg端之间串接电阻r41，所述放大器u4的+vs端分别与电容c44的一端、+3v电压相连，所述放大器u4的-vs端分别与电容c43的一端、-3v电压相连，所述电容c43的另一端、电容c44的另一端接地，所述放大器u4的ref端串接电容c45后接地，所述放大器u4的output端与运算放大器的输出端相连。
7.优选地，所述带通滤波器包括：放大器u5、放大器u6和放大器u7,所述放大器u5的的反相输入端分别与电阻r2的一端、电阻r51的一端、电容c51的一端、可调电阻rp1的一个固定端、电容c52的一端相连，所述电阻r2的另一端与运算放大器的输出端相连，所述电阻r51的另一端分别与电容c51的另一端、运放芯片u5的输出端、电阻r3的一端相连，所述电阻r3的另一端分别与所述运放芯片u6的反相输入端、电阻r61的一端相连，所述可调电阻rp1的另一个固定端分别与电容c52的另一端、电容c53的另一端、所述运放芯片u7的输出端相连，所述电容c53的另一端分别与所述运放芯片u7的反相输入端、可变电阻rp2的一个固定端相连，所述可变电阻rp2的另一个固定端分别与所述电阻r61的另一端、所述运放芯片u6的输出端后、带通滤波器的输出端相连，所述运放芯片u6的同相输入端、所述运放芯片u5的同相输入端和所述运放芯片u7的同相输入端均接地。
8.优选地，所述陷波器包括：放大器u8和放大器u9；
9.所述放大器u8的同相输入端分别与电阻r82的一端、电容c82的一端相连，所述电阻r82的另一端分别与电容c82的另一端、电容c81的一端、电阻r81的一端、电阻r83的一端、电容c83的一端相连，所述电容c81的另一端并接电阻r81的另一端后与带通滤波器的输出端相连，所述电阻r83的另一端并接电容c83的另一端后与放大器u9的反相输入端相连，所述放大器u8的反相输入端分别与电阻r84的一端、放大器u8的输出端、陷波器的输出端相连，所述电阻r84的另一端分别与电阻r85的一端、放大器u9的同相输入端相连，所述电阻r85的另一端接地，所述陷波器的输出端与心电采集电路的输入端相连。
10.优选地，所述放大器u1、放大器u2、放大器u3的型号为op4177aru，或为op2177armz，所述放大器u4的型号为lt1167；所述放大器u5、放大器u6和放大器u7的型号为op4177aru，或为op2177armz；所述放大器u8和放大器u9的型号为lt1112；所述心电采集电路为心电芯片bmd101。
11.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
12.本实用新型一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路，在传统双电极动态心电记录仪的第一电极、第二电极和心电采集电路之间加入了滤波电路，并通过其运算放大器、带通滤波器和陷波器，对由第一电极、第二电极采集的微弱信号，进行心电信号放大、带通滤波、50hz工频信号抑制，能够有效去除电路中的信号干扰，提高了整个双电极动态心电记录仪的测量精度，实用性强。
附图说明
13.下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
14.图1为本实用新型的电路原理图；
15.图中：1为运算放大器，2为带通滤波器，3为陷波器。
具体实施方式
16.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.图1为本实用新型的电路原理图，如图1所示，一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路，所述双电极动态心电记录仪上设置有第一电极、第二电极和心电采集电路，所述滤波电路包括：运算放大器1、带通滤波器2和陷波器3，所述运算放大器1的输入端分别与第一电极、第二电极的输出端电连接，所述运算放大器1的输出端与带通滤波器2的输入端电连接，所述带通滤波器2的输出端与陷波器3的输入端电连接，所述陷波器3的输出端与心电采集电路的输入端电连接。
18.本实用新型一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路，在传统双电极动态心电记录仪的第一电极、第二电极和心电采集电路之间加入了滤波电路，对由第一电极、第二电极采集的微弱信号，通过运算放大器1进行心电信号放大，通过带通滤波器使其通过的信号输出频率范围为0.5hz-100hz，通过陷波器3对50hz工频信号进行抑制，能够有效去除电路中的信号干扰，提高了整个双电极动态心电记录仪的测量精度，实用性强。
19.具体地，所述运算放大器1包括：放大器u1、放大器u2、放大器u3和放大器u4;所述放大器u1的同相输入端分别与电阻r11的一端、电容c13的一端相连，所述电容c13的另一端接地，所述电阻r11的另一端与第一电极的输出端电连接，所述放大器u1的反相输入端分别与电阻r1的一端、电阻r12的一端相连，所述电阻r12的另一端分别与放大器u1的输出端、电阻r13的一端相连，所述放大器u1的电源正端分别与电容c11的一端、+5v电压相连，所述电容c11的另一端接地，所述放大器u1的电源负端分别与电容c12的一端、-5v电压相连，所述电容c12的另一端接地；所述电阻r1的另一端分别与电阻r22的一端、放大器u1的反相输入端相连；
20.所述放大器u2的同相输入端分别与电容c23的一端、电阻r21的一端相连，所述电容c23的另一端接地，所述电阻r21的另一端与第一电极的输出端电连接，所述放大器u2的电源正端分别与电容c21的一端、+5v电压相连，所述电容c21的另一端接地，所述放大器u2的电源负端分别与电容c22的一端、-5v电压相连；所述电阻r22的另一端分别与放大器u2的输出端、电阻r23的一端相连；
21.所述电阻r13的另一端分别与电阻r31的一端、电容c31的一端相连，所述电阻r31的另一端分别与所述放大器u3的同相输入端、电阻r32的一端相连，所述电阻r32的另一端分别与电阻r23的另一端、电容c33的一端相连，所述电容c33的另一端分别与电阻r33的一端、电阻r36的一端相连，所述电阻r33的另一端分别与电阻r34的一端、放大器u3的输出端、
电容c32的一端相连，所述电容c32的另一端与放大器u3的反相输入端相连，所述电阻r34的另一端分别与电容c31的一端、电阻r35的一端相连，所述电阻r35的另一端分别与电容c41的一端、电容c34的一端、放大器u4的+in端相连，所述电容c41的另一端接地，所述电阻r36的另一端分别与电容c42的一端、电容c34的另一端、放大器u4的-in端相连，所述电容c42的另一端接地；
22.所述放大器u4的两个rg端之间串接电阻r41，所述放大器u4的+vs端分别与电容c44的一端、+3v电压相连，所述放大器u4的-vs端分别与电容c43的一端、-3v电压相连，所述电容c43的另一端、电容c44的另一端接地，所述放大器u4的ref端串接电容c45后接地，所述放大器u4的output端与运算放大器1的输出端相连。
23.进一步地，所述带通滤波器2包括：放大器u5、放大器u6和放大器u7,所述放大器u5的的反相输入端分别与电阻r2的一端、电阻r51的一端、电容c51的一端、可调电阻rp1的一个固定端、电容c52的一端相连，所述电阻r2的另一端与运算放大器1的输出端相连，所述电阻r51的另一端分别与电容c51的另一端、运放芯片u5的输出端、电阻r3的一端相连，所述电阻r3的另一端分别与所述运放芯片u6的反相输入端、电阻r61的一端相连，所述可调电阻rp1的另一个固定端分别与电容c52的另一端、电容c53的另一端、所述运放芯片u7的输出端相连，所述电容c53的另一端分别与所述运放芯片u7的反相输入端、可变电阻rp2的一个固定端相连，所述可变电阻rp2的另一个固定端分别与所述电阻r61的另一端、所述运放芯片u6的输出端后、带通滤波器2的输出端相连，所述运放芯片u6的同相输入端、所述运放芯片u5的同相输入端和所述运放芯片u7的同相输入端均接地。
24.进一步地，所述陷波器3包括：放大器u8和放大器u9；所述放大器u8的同相输入端分别与电阻r82的一端、电容c82的一端相连，所述电阻r82的另一端分别与电容c82的另一端、电容c81的一端、电阻r81的一端、电阻r83的一端、电容c83的一端相连，所述电容c81的另一端并接电阻r81的另一端后与带通滤波器2的输出端相连，所述电阻r83的另一端并接电容c83的另一端后与放大器u9的反相输入端相连，所述放大器u8的反相输入端分别与电阻r84的一端、放大器u8的输出端、陷波器3的输出端相连，所述电阻r84的另一端分别与电阻r85的一端、放大器u9的同相输入端相连，所述电阻r85的另一端接地，所述陷波器3的输出端与心电采集电路的输入端相连。
25.本发明中的一种用于双电极动态心电记录仪的滤波电路的工作原理如下：第一电极、第二电极产生的心电信号通过运算放大器1进行信号放大，提高增益，通过可调频的带通滤波器2进行滤波，滤除噪声干扰和不需要的频段得到特定频段的信号，再经过陷波器3对50 hz的工频干扰信号进行抑制，滤除的信号进入心电信号采集电路进行信号的处理。
26.本实用新型中，所述放大器u1、放大器u2、放大器u3的型号为op4177aru，或为op2177armz，所述放大器u4的型号为lt1167，所述放大器u5、放大器u6和放大器u7的型号为op4177aru，或为op2177armz，所述放大器u8和放大器u9的型号为lt1112。
27.本实用新型中，所述心电采集电路为心电芯片bmd101，所述陷波器3的输出端与心电芯片bmd101的sep端相连。
28.本实用新型能够对因人体抖动干扰、呼吸干扰等，进行有效的抑制，抗干扰效果好，提高了心电信号采集电路的测量精度。
29.相较于其他常用的激光气体分析仪的激光驱动信号发生器，本发明中的驱动信号
发生器的方波信号采用了高性能fpga内部的pll倍频输出，周期精度达到10ns、信号jitter噪声控制在100ps以内，可使驱动信号发生器的正弦波信噪比（snr）大幅度提高至80db以上，使本驱动信号发生器的正弦波的相位精度达到10ns，对应于1khz的正弦波信号，其相位控制精度达到了2π/105；由于本发明中的驱动信号发生器采用同源信号，经过运算电路后可以提高激光驱动信号的频率的精度和稳定性，提高频率分辨率、跟踪、响应和变换速度，具有较宽的调频范围，体积功耗下降，使用方便，提高了激光在线气体分析系统的总体性能，
30.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。