一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生物医学信号测量技术领域，涉及一种生物医学信号的放大检测 系统，尤其是一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统；该差分输入的生物医学信号 的放大检测系统，能够精确测量待检测生物医学信号的强度。
【背景技术】
[0002] 生物医学信号检测与信号处理技术可以协助生物和生理系统的研宄，协助对患者 进行诊断和治疗。例如：心电信号对某些疾病，尤其是心血管疾病的诊断具有重要的意义； 通过对人体血压的测量可以准确判断被测对象是否患有高血压或者低血压，通过及时治愈 早期高血压能够防止心脑肾血管病变的发展，对预防脑中风、冠心病、肾功能不全都有非常 重要的作用；通过对人体血氧饱和度的实时检测可以随时了解被测对象血液中的氧含量， 及早的发现低氧血症的病人，从而更有效地预防或减少缺氧所致的意外死亡；通过对人体 呼吸的监测能够很好判断被测对象的呼吸率与呼吸强度，判断被测对象的肺功能，判断病 人是否发生窒息，等等。
[0003] 生物医学信号测量系统是各种病人监护诊断设备中的重要组成部分。由于生物医 学信号具有信号强度小、信号变化范围大、测量精度影响对人体生理状态的判断等特点，需 要有一种测量系统能够将信号放大到足够的幅度并能够精确的测量原信号的强度。
[0004] 现有技术中采用的方法是通过放大器搭建多级放大电路，并估算整条放大电路的 放大倍数，从而测量出信号后进行折算。
[0005] 现有技术的缺点是显而易见的，信号的测量精度不够，同时当信号过小时不能有 效的利用模数转换器，当信号过大时，超出模数转换器的测量范围。此为现有技术的不足之 处。
[0006] 因此，提供设计一种新型的生物医学信号放大测量系统是非常有必要的。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中存在的生物医学信号采集精度低的 缺陷，提供设计一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统，以解决上述技术问题。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：
[0009] 一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统，包括模拟选择开关，所述的模拟 选择开关具有两个信号输入端和一个信号输出端，其第一信号输入端连接有标准信号发生 器，其第二信号输入端连接以差分形式输入的待检测生物医学信号，其信号输出端连接有 差分信号自适应放大电路；其特征在于，所述的差分信号自适应放大电路包括：
[0010] 与所述的模拟选择开关的信号输出端相连的仪表放大器，
[0011] 与所述的仪表放大器的信号输出端相连接的滤波器，
[0012] 与所述的滤波器的输出端相连接的ADC处理器，
[0013] 所述的ADC处理器连接并控制模拟选择开关，
[0014] 所述的仪表放大器上设置有数字电位器，所述数字电位器通过通信线连接到ADC 处理器；
[0015] 其中，所述的ADC处理器是指带模数转换器的处理器。
[0016] 本实用新型的有益效果在于，通过模拟选择开关对信号的输入进行选择，实现标 准信号发生器产生的标准信号与待检测生物医学信号之间的切换；
[0017] 通过仪表放大器，对模拟选择开关输出的信号进行放大，并通过调整数字电位器 的阻值来改变仪表放大器的放大倍数；
[0018] 通过设置滤波电路，能够对仪表放放大器输出的信号进行滤波，以除去噪音；
[0019] 通过ADC处理器对滤波后的信号进行采样，并对采样信号进行处理判断，ADC处理 器依据判断结果对数字电位器的阻值进行调整，以改变当前仪表放大器的放大倍数，同时， 控制模拟选择开关选择不同的输入信号；此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有 非常广泛的应用前景。
[0020] 由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效 果也是显而易见的。
【附图说明】
[0021] 图1为本实用新型提供的一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统的原理 框图。
[0022] 其中，1-标准信号发生器，2-模拟选择开关，3-差分信号自适应放大电路，31-仪 表放大器，32-滤波器，33-数字电位器，34-ADC处理器。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述，以下实施例是对本 实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施方式。
[0024] 如图1所示，本实用新型提供的一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统， 包括模拟选择开关2,所述的模拟选择开关2具有两个信号输入端和一个信号输出端，其第 一信号输入端连接有标准信号发生器1，其第二信号输入端连接以差分形式输入的待检测 生物医学信号，其信号输出端连接有差分信号自适应放大电路3。
[0025] 本实施例中，所述的差分信号自适应放大电路3包括：
[0026] 与所述的模拟选择开关1的信号输出端相连的仪表放大器31，
[0027] 与所述的仪表放大器31的信号输出端相连接的滤波器32，
[0028] 与所述的滤波器32的输出端相连接的ADC处理器34。
[0029] 本实施例中，所述的ADC处理器34连接并控制模拟选择开关2，
[0030] 所述的仪表放大器31上设置有数字电位器33,所述数字电位器33通过通信线连 接到ADC处理器34。
[0031] 本实施例中，所述的ADC处理器34是指带模数转换器的处理器。
[0032] 本技术方案的工作原理如下：
[0033] 数字电位器33、仪表放大器31、滤波器32与ADC处理器34组成差分信号自适应 放大电路3,ADC处理器34通过改变数字电位器33以调整仪表放大器31对信号的放大倍 数。
[0034] ADC处理器34对滤波器32滤波后的仪表放大器31所输出的信号进行采样，然后 通过对信号的幅值进行判断，若信号幅值过大，则ADC处理器34改变数字电位器33的阻值 以减小仪表放大器31的放大倍数；若信号幅值过小，ADC处理器34改变数字电位器33的 阻值以增大仪表放大器31的放大倍数，从而实现对信号的自适应放大，保证放大后的信号 幅值处于ADC处理器34的最佳采样区间。
[0035] 标准信号发生器31、模拟选择开关2、差分信号自适应放大电路3组成生物医学信 号的高精度测量系统，系统通过将采集到的生物医学信号的数字量与采集到的标准信号的 数字量进行比对，准确的得出所测生物医学信号的幅值，计算公式如下：
[0036]
[0037] (K/折）-(Ki/^)为差分输入的生物医学信号，其中，Kre/为标准信号，iVi/?为采 集到差分输入的生物医学信号的数字量，为采集到的标准信号的数字量。
[0038] 当每次改变系统的放大倍数时，ADC处理器34控制模拟选择开关2选通标准信号 输入，得出标准信号的数字量5re/，之后再通过模拟选择开关2选通差分生物医学信号进 行正常采样分析。以实现对生物医学信号的高精度测量。
[0039] 以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何 本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本实用新型原理前提下所作 的若干改进和润饰，都应落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1. 一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统，包括模拟选择开关，所述的模拟选 择开关具有两个信号输入端和一个信号输出端，其第一信号输入端连接有标准信号发生 器，其第二信号输入端连接以差分形式输入的待检测生物医学信号，其信号输出端连接有 差分信号自适应放大电路；其特征在于，所述的差分信号自适应放大电路包括： 与所述的模拟选择开关的信号输出端相连的仪表放大器， 与所述的仪表放大器的信号输出端相连接的滤波器， 与所述的滤波器的输出端相连接的ADC处理器， 所述的ADC处理器连接并控制模拟选择开关， 所述的仪表放大器上设置有数字电位器，所述数字电位器通过通信线连接到ADC处理 器； 其中，所述的ADC处理器是指带模数转换器的处理器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种差分输入的生物医学信号的放大测量系统，包括模拟选择开关，模拟选择开关具有两个信号输入端和一个信号输出端，其第一信号输入端连接有标准信号发生器，其第二信号输入端连接以差分形式输入的待检测生物医学信号，其信号输出端连接有差分信号自适应放大电路；所述的差分信号自适应放大电路包括：与所述的模拟选择开关的信号输出端相连的仪表放大器，与所述的仪表放大器的信号输出端相连接的滤波器，与所述的滤波器的输出端相连接的ADC处理器，所述的ADC处理器连接并控制模拟选择开关，所述的仪表放大器上设置有数字电位器，所述数字电位器通过通信线连接到ADC处理器；其中，所述的ADC处理器是指带模数转换器的处理器。
【IPC分类】A61B5/145, A61B5/0205, A61B5/0402, A61B5/00
【公开号】CN204671134
【申请号】CN201520280086
【发明人】刘杰
【申请人】航电中和山东医疗技术有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月5日