心电图及其测量电路.ppt

5.4心电图设计，5.4-1心电图的设计特点，1。心电图机前置放大器增益的极限电极极化电位的存在是前置放大器增益限制的原因。前置放大器是直接耦合放大器。通常，增益设计约为20。输出动态范围为土壤5V时，预放大器允许的最大差分模式电极极化电位必须小于250mV。2 .电极和皮肤接触电阻对CMRR的影响，ECG测量通常在非屏蔽环境下进行，由于信号源内阻的不对称，输入电路的CMRR降低。必然将共模干扰信号转换为电路无法克服的差分模式信号。增加能提高心电图全面放大的输入电阻Ri，可以减小其影响。3 .频率响应，通常应达到0.05hz到10ohz (-3db)。频率下限要求达到0.05Hz。换句话说，时间常数为3.2秒。最大频率将继续增强记录器，使其增加到100Hz(-3dB)或更高。4 .增益，心电图的系统增益一般达到1000倍。输入LmV校正电压时，记录笔偏转的毫米数是心电图的灵敏度。通常需要5、10、20mm/mV(相应的放大倍数为500，1000，2000)。有增益微调。5 .共模抑制比(CMRR)、CMRR是测量心电图抗干扰能力的重要指标。共模干涉包括电极极化电位、5OHz或6OHz工频干扰和其他共模干涉。一般心电图的CMRR必须大于80dB。6 .噪音，过多的噪音会影响测量心电图的分辨率。心电图的内部噪音通常应在3-10V以内。7 .患者安全，一般使用两种方法。一种是在地线上连接5mA保险丝，另一种是使用浮动前置放大器将泄漏电流减少到10A以下。2.2.4心电图结构，心电图机的结构，基本结构：输入部分：(1)引线：(2)引线选择器单引线心电图机只能记录一个引线心电信号，选择器1，10个电极组合所需引线系统(3)过电压保护电路(4)高频滤波器过滤空间高频噪声的影响(5)缓冲放大器提高电路的输入阻抗(电压跟随器)，2放大部分主要包括前置放大器、中间放大器、功率放大器、1mV标准信号发生器、相位脉冲抑制装置、时间常数电路、高频滤波电路、50Hz滤波电路等1要求：高输入阻抗高共模抑制低噪声宽度比低零点漂移的线性操作范围，(2)1mV校正生成器生成1mV的标准电压信号，过滤记录的心电图波形振幅的标准(3)时间常数电路RC滤波网络，电极极化电压。原理利用电容“直断”特性从前置放大器输出中过滤偏振电压。(4)中间放大器放大心信号，一般而言，差动放大电路(5)功率放大器将中间放大器输出信号放大到高功率，使其具有足够的电流来驱动记录器操作，也称为驱动放大器，4进纸部分是一组机械装置。马达、减速装置、齿轮传动装置、作用：记录纸以固定速度移动，技术要求：临床类别：12通道心电信号技术参数(国内)1.1引线12通道同步采集和记录，记录标准12引线1.2输入阻抗50毫(10hz)1.120 uvp-p 1.12过载1Vp-p10秒？6，1.15通道间干扰0.5毫米标准增益1.16 a/d位18位1.17采样率8000/CH1.18自诊断功能设备自诊断和故障诊断提示功能？3 2(节奏指南)，6，6 1(节奏指南)，12通道1.22记录纸210毫米宽卷纸1.23记录方式内置列阵列记录器，自动，手动，测量和分析记录。您可以打印心电图波形和测量值以及分析诊断结果报告、自主神经检查记录、心律失常分析报告、ST段定量分析报告、R-R间隔直方图和趋势图*。分析结果指南记录功能1.25记录功能增强复查记录：之前10秒可测量的心电图波形后记录：可记录运动后或使用药物后心电图波形心律失常自动扩展记录：记录1.27显示器5.6英寸触摸屏液晶显示屏(带背光)、3个、6个、12个(节奏指南)ECG波形、心率数、工作状态、ID号、患者参数、操作程序菜单和电极脱落标记等参数。 至少存储1000个心电图数据1.31电源要求AC 3360220v 50 hzdc :内置可充电电池和充电器1.32连续工作时间AC 4小时DC1小时1.33质量证书获得CCC中国国家要求的产品认证证书获得CMC仪器许可证获得CMD质量系统认证证书5.4-2心电图机配置，表5.4-1电极部件时间常数电路：实际上是电阻耦合电路，5.4-3 ECG放大器分析的例子，ECG放大器结构A0-缓冲放大；A1放大第一级；A2放大第二级；A3-滤波器放大；SD-屏蔽驱动器；RD-右腿驱动器；CAL-校正；INST-闩锁，1 .输入电路，输入缓冲放大器A0对9个运算放大器具有两级限制保护电路。第一级使用霓虹灯泡将电压限制在60V7OV之间，第二级使用双向并行二级管，以确保缓冲放大器的两个输入端之间的电压不超过1V。第一级使用霓虹灯泡将电压限制在60V到70V之间，22k电阻和220pF电容器形成手动低通滤波器，双向并行二级管确保缓冲放大器的两个输入端之间的电压不超过1v，22k电阻和220pF电容的截止频率为3360，Wilson电阻网络，每个输入电路为33:前放大和其他电路，第一电压增益a1=200k/10k=20，第二电压增益A2=1，(1)1mV校正(即校正)电路：固定电压较高的水平时，晶体管T1饱和传导，稳定管DW稳定电压值为6.8V。电阻分压使p点位移为21mV，6.8v 2200/(200 52.3103 20103)=18.8mv调整电位器W1(20k)。例如，21mv 10k/(10k 200k)=1mv，(2)脉冲抑制电路：VD60，VD61配置干扰脉冲，例如，起搏器脉冲信号，是二极管VD60，VD61传导，VD61Ecg信号比二极管传导电压0.7V小得多，因此ECG信号可以通过A1传输到后端阶段并放大。(3)相应的时间常数=RC=3.6m 1 f=3.6s，满足ECG时间常数=3.2s要求的时间常数电路。确保放大器的低频下限。fL=1/2RC=0.044Hz符合心电图的低频响应0.05Hz。(4)复合零位电路：复合零位控制信号(INST)复合零位电路：设置复合零位电路的原因：在心脏电导耦合切换时，除右腿电极固定和放大器接地端连接外，测量电极必须自动更换电极极化电压不相同，一般为数百毫伏。通过时间常数电路，高吞吐量过滤器，时间常数电路，=3.6s是？5通常在达到稳定时，5*3.6=18s会影响ECG信号的顺序显示和记录。所以当电极转换的时候，就变成了零状态。复合零电路工作原理，控制电路提供复合零信号INST，使晶体管VT2的基础非常高的级别晶体管VT2立即短路，电容器C50的电压节约电压迅速放电，使基线归零。如果电极下降，还必须进行零电路操作。(5)增益选择电路，角色：增益选择电路用于灵敏度调整。A3提供放大A4，比例3.125，根据反馈电阻大小调整电路放大。再乘以16，则总电压增益为1000倍。三段灵敏度调节电路。三级灵敏度调整系数为1/2、1和2，放大器的总增益分别为0.5103、1103和2103。灵敏度调节选择适合临床测量要求的增益的电路原理图，并控制多通道模拟开关CD4052(例如，控制信号AB=00、反馈电阻R72和R73并行、滤波器特性)。截止频率？控制信号AB=01，增益控制信号AB=10，增益，肌电干扰抑制，5OHz带阻滤波器电路：肌电滤波器，滤波器特性？截止频率？放大A4？双t电路配置陷波器，截止频率？改进q值，提高过滤器特性，双t陷波电路，配置：r，2C配置低通滤波器：c，c，2R配置高通滤波器，中频F0:电阻滤波器特性，质量系数q:具有高q值的带阻滤波器，陷波滤波器屏蔽驱动器和右腿驱动屏蔽驱动器分析：如图右腿驱动电路(a)参考和相应的电路(b)，右腿通过电阻网络消除平均交流共模电压，进行逆相放大，然后将限流电阻Rz添加到右腿电极上，以抵消共模干扰，并将其命名为右腿驱动。右腿驱动电路实际上可以看作是连接到人体的共同模式电压并行负反馈电路。右腿驱动器可以将50Hz公共模式干扰电压降低到1%以下。与滤波比相比，没有心电图频率组件丢失，5.4.3.4控制信号电路、控制引线选择和自动控制电路切换(I，aVR，aVF，V1，V2，V3，V4，V5，V6的顺序为12引线电源记录在键盘上的INST使用附加计数器、解码器和光电耦合器向四个4052多通道转换开关发送控制信号，形成12引线循环交换控制。因为前比例是浮动比例，所以控制信号作为光电耦合隔离产生。控制信号电路框图、其他控制信号电路：响应命令完成相应的功能。例如，从键盘发出INST和CAL命令，如下所示：INST关闭，复合零电路操作终身负脉冲生成，单稳定输入0.22s正脉冲，正，负，5.4.3.5。电机稳定速度电路的原理，心电图行驶纸由电动机驱动，由于电源电压的波动和电机负载衰减的变化，影响电机速度的不稳定性。心电马达稳定电路原理如图所示。主要由相位可比较的锁相环(4046)电路、速度检测器等组成。晶体、分频器、RS触发器和门控电路构成变速电路。电极稳定电路和锁相环电路、晶体振荡器生成32.768KHz脉冲生成串行分布器4020分频后，第6输出中的64分频、512Hz、相应的纸张移动速度为50mm/s 7输出、128分频、256Hz、相应的纸张移