一种心电和肌电反馈联合采集电路的制作方法

本技术涉及生物医疗反馈，具体涉及一种心电和肌电反馈联合采集电路。

背景技术：

1、生物反馈是采用电子仪器准确测定神经—肌肉和自主神经系统正常和异常的生理电信号，这些生理电信号能反映人体的生理和心理状况，生物反馈设备把这些生理信号选择性地放大成听觉或视觉信号，然后反馈给病人。达到治疗和预防特定疾病的目的。生物反馈可以反馈给人的信息包括肌肉的紧张程度、皮肤的表面温度、脑电波活动、皮肤的导电量、血压、心率等。

2、现有生物反馈技术，往往只针对单一的反馈形式设计硬件电路，其主要原因为生物反馈中各项电信号的幅值大小、主频率范围不相同。如肌电信号的主信号频率范围是20~500hz，幅值为0-1.5mv，心电信号的主信号频率范围是0.5~150hz，幅值为100uv~5mv，在信号处理时需要分别处理。但二者的主体电路基本相同。肌电生物反馈和心电监护反馈一般进行联合检查，单个设备检测成本高且操作不便。因此亟需一种具备肌电生物反馈同时具备心电监护反馈功能的硬件电路。

技术实现思路

1、本实用新型为解决现有肌电生物反馈和心电监护反馈硬件成本高的问题，提供了一种心电和肌电反馈联合采集电路，基于主体电路设置选频电路，通过mcu芯片切换选频电路的肌电采集通道与心电采集通道通完成如肌电信号和心电信号的处理，实现了肌电生物反馈和心电监护反馈联合。

2、为了实现上述目的，本实用新型提出了一种心电和肌电反馈联合采集电路，包括电极片、ad模块和mcu芯片，所述电极片连接有仪表放大器，所述仪表放大器的输出端连接低通滤波电路，所述低通滤波电路连接有选频电路，所述选频电路连接mcu芯片，选频电路的输出端连接有二级放大器，

3、所述选频电路包括三极管、二极管和中间继电器，所述三极管的基极连接mcu芯片的io引脚，集电极连接二极管的负极，所述二极管的正极连接有高电平输入，所述中间继电器的线圈两端分别连接高电平输入和三极管的集电极，中间继电器的线圈被二极管短接；

4、选频电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻一端与低通滤波电路连接、另一端与二级放大器的同相端连接，所述第三电阻一端与二级放大器的反相端连接，另一端与二级放大器的输出端连接；

5、所述第二电阻一端与低通滤波电路连接、另一端与二级放大器的同相端连接，所述第四电阻一端与二级放大器的反相端连接，另一端与二级放大器的输出端连接；

6、所述第一电阻和第三电阻构成肌电采集通道，所述第二电阻和第四电阻构成心电采集通道；

7、所述肌电采集通道与心电采集通道通过中间继电器的触点切换。

8、作业原理：设计选频电路，第一电阻和第二电阻的阻值不同，第三电阻和第四电阻的阻值不同，一般情况下三极管截止，二极管将中间继电器的线圈短接，此时中间继电器的触点连接第一电阻和第三电阻，第一电阻调节肌电信号频率，第三电阻用于调节二级放大器的放大倍率，此时可进行肌电信号采集，输出肌电信号传输至mcu芯片；

9、通过mcu芯片输出信号使三极管导通，进而二极管截止，中间继电器的线圈得电，进一步地中间继电器的触点连接第二电阻和第四电阻，第二电阻调节心电信号频率，第四电阻用于调节二级放大器的放大倍率，此时肌电采集通道关闭，可进行心信号采集，输出肌电信号传输至mcu芯片。

10、进一步地，所述仪表放大器还电性连接有公共测量端。公共测量端接入身体的测量的中点。

11、进一步地，所述二级放大器的输出端连接有工频陷波器，所述工频陷波器的输出端连接有电位提升电路，所述电位提升电路的输出端连接ad模块，所述ad模块连接mcu芯片的输入端，所述mcu芯片io引脚连接有输入单元；

12、工频陷波器与提升电路之间电性连接有钳位电路。

13、通过工频陷波器滤除掉工频干扰。

14、进一步地，所述电位提升电路包括第一放大器和第二放大器，所述第一放大器的输出端连接第二放大器的同相端，第二放大器的输出端连接ad模块，第二放大器的同相端还连接所述钳位电路。

15、接着通过钳位电路电位提升电路将电信号输出符合ad转换区间。

16、进一步地，所述输入单元包括按键单元，所述按键单元包括多个按键，所述按键与mcu芯片io引脚连接。

17、在进行肌电采集与心电采集切换时，通过按键单元选择肌电采集与心电采集，在mcu芯片收到按键单元信号后对三极管的导通和截止进行控制。

18、通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

19、本实用新型实现了肌电采集与心电采集切换，设置选频电路，选频电路通过mcu芯片控制，其余部件仍采用原有电路，在确定要进行肌电采集或者心电采集后，通过mcu芯片使原有电路接入肌电采集通道或心电采集通道。本实用新型能够在大部分器件共用的情况下，实现心电和肌电信号采集，为相关仪器设备节约大量的器件成本。

技术特征：

1.一种心电和肌电反馈联合采集电路，包括电极片、ad模块（1）和mcu芯片（2），其特征在于，所述电极片连接有仪表放大器（3），所述仪表放大器（3）的输出端连接低通滤波电路，所述低通滤波电路连接有选频电路，所述选频电路连接mcu芯片（2），选频电路的输出端连接有二级放大器（4），

2.根据权利要求1所述的一种心电和肌电反馈联合采集电路，其特征在于，所述仪表放大器（3）还电性连接有公共测量端（12）。

3.根据权利要求1所述的一种心电和肌电反馈联合采集电路，其特征在于，所述二级放大器（4）的输出端连接有工频陷波器（13），所述工频陷波器（13）的输出端连接有电位提升电路（14），所述电位提升电路（14）的输出端连接ad模块（1），所述ad模块（1）连接mcu芯片（2）的输入端，所述mcu芯片（2）io引脚连接有输入单元（15）；

4.根据权利要求3所述的一种心电和肌电反馈联合采集电路，其特征在于，所述电位提升电路（14）包括第一放大器和第二放大器，所述第一放大器的输出端连接第二放大器的同相端，第二放大器的输出端连接ad模块（1），第二放大器的同相端还连接所述钳位电路（16）。

5.根据权利要求1所述的一种心电和肌电反馈联合采集电路，其特征在于，所述输入单元（15）包括按键单元，所述按键单元包括多个按键，所述按键与mcu芯片（2）io引脚连接。

技术总结
本技术涉及一种心电和肌电反馈联合采集电路，包括电极片、AD模块和MCU芯片，还包括选频电路，选频电路包括三极管、二极管和中间继电器，中间继电器的线圈两端分别连接高电平输入和三极管的集电极，中间继电器的线圈被二极管短接；还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻和第三电阻构成肌电采集通道，第二电阻和第四电阻构成心电采集通道；肌电采集通道与心电采集通道通过中间继电器的触点切换。本技术基于电极片、AD模块和MCU芯片组成的主体电路设置选频电路，通过MCU芯片切换选频电路的肌电采集通道与心电采集通道通完成如肌电信号和心电信号的处理，实现了肌电生物反馈和心电监护反馈联合。

技术研发人员：周强,李强,贾利浦,任新平,贾佳,郑道,贾明旭
受保护的技术使用者：河南优德医疗设备股份有限公司
技术研发日：20230508
技术公布日：2024/1/15