用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路及方法与流程

本发明涉及及心电信号采集、处理领域，具体涉及一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路及方法。

背景技术：

采集心电信号通常需要电极连接，如果导联脱落或接触不良会导致采集到的心电信号异常，影响正常的医学诊断。而当导联接触不良时很难通过人眼或经验判断，因此导联脱落检测是心电采集系统必不可少的模块。

直流导联脱落检测模式仅适用于三电极配置，而当使用两个电极时，交流导联脱落检测模式非常有用。而现有交流导联脱落检测电路的主要缺点是模块多、电路复杂，导致电路面积大、功耗高、可能存在一定的误报率，不利于心电采集设备小面积、低功耗设计。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路，克服了心电信号采集过程中导联意外脱落的情况，可集成度高，有效保证了心电采集系统的正常工作。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路，包括张弛振荡器、整流器、迟滞比较器、外部电阻、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；交流小信号电流源的两个输出分别连接到心电放大器输入端的两个电极上；外部电阻两端连接到心电放大器输入端的两个电极上；所述张弛振荡器两端连接到心电放大器输入端的两个电极上；所述心电放大器其中一个电极通过第一电容和第一电阻连接整流器，所述心电放大器另一个电极通过第二电容和第二电阻连接整流器；所述整流器与迟滞比较器正输入端连接。

进一步的，所述张弛振荡器的振荡频率表达式为：

;

其中c为充电电容的电容值，vh为高电平，vl为低电平，ib为偏置电流。

进一步的，所述外部电阻的阻值约为10mω。

进一步的，所述张驰振荡器输出的两个方波小电流信号相同。

进一步的，所述第一电阻与第二电阻的阻值相等，第一电容与第二电容的容值相等。

进一步的，所述整流器为电流模嵌套全波整流器。

进一步的，一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路的方法

步骤s1:交流小信号电流源由张弛振荡器构成，其产生一个方波电压，然后转换得到方波小电流信号；

步骤s2：所述外部电阻将方波小电流信号转换为交流电压；

步骤s3:所述整流器将交流电压转换为直流电压，并输出至迟滞比较器；

步骤s4:所述迟滞比较器将接收的直流电压与设定好的参考电压进行比较，通过比较结果判断出导联是否脱落，当迟滞比较器输出为高电平则判断电路出现了导联脱落，否则导联未脱落。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明采用了交流检测的方法实现心电采集系统导联脱落的检测，结构复杂度不高，保证了系统的高可靠性，节省了电路面积，有利于降低系统功耗，满足双电极心电采集系统导联脱落检测的要求，有效避免了导联脱落导致的信号异常等问题。

附图说明

图1是本发明电路整体架构；

图2是本发明检测流程图；

图中：1-张弛振荡器，2-心电放大器，3-整流器，4-迟滞比较器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种请参照图1本实施例提供一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路，包括张弛振荡器1、整流器3、迟滞比较器4、外部电阻r、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1和第二电容c2；交流小信号电流源的两个输出分别连接到心电放大器2输入端的两个电极上；外部电阻r两端连接到心电放大器2输入端的两个电极上；所述张弛振荡器1两端连接到心电放大器2输入端的两个电极上；所述心电放大器2正电极通过第一电容c1和第一电阻r1连接到整流器3，所述心电放大器2负电极通过第二电容c2和第二电阻r2连接到整流器3；所述整流器3与迟滞比较器4正输入端连接。

在本发明一实施例中，所述张弛振荡器1的振荡频率表达式为：

;

其中c为充电电容的电容值，vh为高电平，vl为低电平，ib为偏置电流。

在本发明一实施例中，所述外部电阻r的阻值约为10mω。

在本发明一实施例中，所述张驰振荡器1输出的两个方波小电流信号相同。

在本发明一实施例中，所述第一电阻r1与第二电阻r2阻值相等，第一电容c1与第二电容c2的容值相等。

在本发明一实施例中，所述整流器3为电流模嵌套全波整流器。

在本发明一实施例中，所述张驰振荡器1和迟滞比较器4均可更换为其它类型的振荡器和比较器。

在本发明一实施例中，一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路的方法

步骤s1:交流小信号电流源由张弛振荡器构成，其产生一个方波电压，然后转换得到方波小电流信号；

步骤s2：所述外部电阻将方波小电流信号转换为交流电压；

步骤s3:所述整流器将交流电压转换为直流电压，并输出至迟滞比较器；

步骤s4:所述迟滞比较器将接收的直流电压与设定好的参考电压进行比较，通过比较结果判断出导联是否脱落，当迟滞比较器输出为高电平则判断电路出现了导联脱落，否则导联未脱落。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于双电极心电采集系统的交流导联脱落检测电路及方法,包括张弛振荡器、整流器、迟滞比较器、外部电阻、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；交流小信号电流源的两个输出分别连接到心电放大器输入端的两个电极上；外部电阻两端连接到心电放大器输入端的两个电极上；所述张弛振荡器两端连接到心电放大器输入端的两个电极上；所述心电放大器其中一个电极通过第一电容和第一电阻连接整流器，所述心电放大器另一个电极通过第二电容和第二电阻连接整流器；所述整流器与迟滞比较器正输入端连接。本发明采用了交流检测的方法保证了系统的高可靠性，节省了电路面积，有利于降低系统功耗，满足导联脱落检测的要求，避免了导联脱落导致的信号异常问题。

技术研发人员：黄继伟;李凡阳;寇涛;黄太明
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2018.08.04
技术公布日：2018.11.27