服务热线:13249870795
新闻中心
当前位置: 主页 > 服务项目 > 网络工程 >

联系我们

地址:贵州省贵阳市南明区花溪大道北段262号贵州龙城大厦二层南栋3号
电话:0755-26813903
24小时热线:13249870795
邮箱:leo@isunit.com
客服:qq交谈(点击QQ咨询)

抑制50Hz噪声

  测量系统。通过标准2导联,把生物电信号传送到放大器,由于生物电信号比较微弱,信号还需要经过二次放大。利用50 Hz陷波器消除工频干扰;使用单片机采集数据;采用单端模式,测量心电信号测量范围0~600 mV.可以在12864液晶屏上显示,也可通过串口传送到个人计算机。最后为试验系统编写了上位机程序,该系统可以为医生提供病人的远程参考数据。

  随着微电子技术与工艺的发展,各种电子产品逐渐趋于小型化和集成化,而功能更强大,这使得医用设备家庭化成为可能。随着我国城市人口老龄化、物质生活的改善,心血管疾病不断增加,人们对这一类疾病的预防和诊断需求也在增长。文中采用TI公司的SOc型混合微处理器单片机,用Altera公司的CPLD做为控制器,处理心电和脉搏信号。作为数字前端的心电和脉搏信号,经过由放大器组成的模拟电路,放大、滤波和陷波处理,经控制系统,通过串口发送到个人计算机,同时设有报警装置。此心电和脉搏测量最小系统以插卡形式给出,通过PCI接口完成对其电源配置和CPLD连接到液晶显示。

  采用标准II导联模式,将电极分别接在人体的左右手腕和左脚腕。具体的连接如图1所示,左右手两路信号连接到易用放大器,左脚接地,进行一次放大。从人体皮肤测得的心电信号较微弱,而且经常叠加着各种干扰和噪声,最常见的就是电网的工频干扰。因此信号要进行二次放大并且进行50 Hz陷波处理。接下来的数据一路送往报警检测电路,另一路送往单片机处理。

  由于心电信号微弱,仪用放大器输入电阻大,共模抑制比高,增益调节方便,使用易用放大器作为输入级。

  Rg是2脚和8脚之间的电阻值,设计中为滑动变阻器与固定电阻之和,变化范围是220~5220,增益变化范围约为10~228 dB动态范围很大。

  心电信号经过放大后仍需要二次放大,其电路采用普通的同相比例放大器经过二次放大后,所得信号可达4~5 V.为消除50 Hz工作频率的影响,采用传统的陷波器,抑制50Hz噪声。

  陷波器有两种:一种是使用双由双T网络和运放组成;另一种是由带通滤波气和相加器组成。文中使用的是带通滤波器和相加器构成的陷波器,如图2所示。

  U1信号加入进带通滤波器,使用双踪示波器观察U1和U2波形,调节滑动变阻器使得U2处50 Hz信号最大,带通滤波器中心频率为50 Hz,U1和U2信号等幅度反相位,信号U2进入加法器,微调变阻器使U3输出接近为零,抑制50 Hz信号,这就完成了50 Hz陷波。由于模拟电路噪声的存在,50 Hz仍然有微弱输出,可以通过数字滤波进行消除。

  图3是50 Hz陷波以后示波器观察的心电信号。图4是50 Hz陷波以后示波器观察的脉搏信号。陷波以后的信号一路送往报警电路,一路送往单片机,进行采样处理。

  MSP430系列单片机是TI公司1996年推出的一个优秀的SOC型混合微处理器产品系列,16位的高效的微处理器系统,丰富强大的外围电路资源,其中也包括很多高性能的模拟电路资源,低功耗成为被广泛应用的一款单片机设计采用MSP430的2系列单片机。对心电信号进行A/D采样。然后经模拟串口发送到个人计算机。

  2系列单片机含有独立的16位ADC,并且包含基准源,可编程序增益放大器以及温度传感器,适合各种高精度测量应用,SD16模块部分框图如图5所。


相关文章