一種人體表面肌電信號藍牙模塊采集裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]本發明屬于人體生物電信號檢測技術領域，具體涉及一種人體表面肌電信號藍牙模塊采集裝置。
【背景技術】
[0002]人體表面肌電信號是肌肉活動在時間和空間上綜合的復雜表現，能夠反映肌肉以及神經的功能和狀態。近幾年隨著研宄的深入，已被應用于多種領域:如臨床醫學中作為肌疲勞、重癥肌無力等肌肉疾病的臨床診斷；體育科學中用于對訓練效果以及強度判定和對運動員的訓練作科學指導；康復醫學中根據肌電信號與肢體運動模式對應關系，通過模式識別對于假肢進行驅動控制；通過對于前臂示指伸肌、尺側腕屈肌、伸指總肌、橈側腕屈肌的肌電信號采集模式識別，對手語進行識別。
[0003]對于現有的表面肌電信號采集器有線傳輸肌電信號的居多，原理都是先將肌電信號前期進行放大濾波處理，并且在微處理器控制下，將高分辨率AD轉換器轉為數字信號送入計算機中進行處理，其中有并行傳輸、時分傳輸等，結構復雜，價格昂貴。
【發明內容】
[0004]本發明目的是提供一種人體表面肌電信號藍牙模塊采集裝置，可有效地克服現有技術存在的缺點。
[0005]本發明是這樣實現的:其特征在于它包括有:多路通道、屏蔽導線、信號處理器、藍牙模塊及計算機，多路通道包括第1、第2、第3、…第η個肌電采集電極和一個共用的肌電參考電極，η為正整數，多路通道的輸出是通過各自對應的多道屏蔽導線接入信號處理器；信號處理器中輸出的階梯信號和時分復用肌電信號通過藍牙模塊傳入計算機中，通過計算機分析并在屏幕上顯示。
[0006]所述信號處理器的結構包括有:肌電信號預采集電路、肌電信號放大模塊、多路電平值電路、由肌電信號復用模塊、時鐘電路和多路電平復用模塊組成的時分復用模塊及低通濾波器及工頻陷波電路，肌電信號預采集電路與肌電信號放大模塊直接連接，將第1、第
2、第3、…第η個肌電采集電極和肌電參考電極采集到的表面肌電信號放大400倍后，接入肌電信號復用模塊，同時多路電平值電路與多路電平復用模塊連接產生四階梯信號或八階梯信號；肌電信號復用模塊和多路電平復用模塊分別與時鐘電路直接連接，以實現兩模塊的同步；肌電信號復用模塊的輸出端接入低通濾波及工頻陷波電路，再通過藍牙模塊將信號傳入計算機，多路電平復用模塊與藍牙模塊連接并接入計算機中進行分析計算。
[0007]本發明的優點及積極效果是擺脫傳統多路有線數據采集的思路，時分復用的多個時段來區分多路信號，并且利用無線藍牙方式直接將數據傳入計算機，可降低成本，所設計的產品相較同類產品減少線路連接且體積小巧，功耗更低。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明應用示意圖
[0009]圖2為信號處理器的內部結構示意圖
[0010]圖3為時分復用模塊電路圖
[0011]圖中:A—一多路通道，B一一屏蔽導線，C一一信號處理器，D一一藍牙模塊，E一一計算機。
[0012]Cl 肌電?目號預米集電路，C2 肌電?目號放大模塊，C3 肌電?目號復用模塊，C4——低通濾波及工頻陷波電路，C5——時鐘電路，C6——多路電平值電路，C7——多路電平復用模塊，C8 時分復用模塊，I 第一肌電?目號通道，II 第二肌電?目號通道，，III—第二肌電?目號通道，IV—第四肌電?目號通道，I '—第一電平，II'—第二電平，ΙΙΓ——第三電平，IV'——第四電平1、2、3、4——第1、第2、第3、第4肌電采集電極m--肌電參考電極
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示為本發明應用示意圖，包括有第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、
3、4和肌電參考電極m構成的多路通道A、屏蔽導線B、信號處理器C、藍牙模塊D、計算機E，將上述第1、第2、第3、第4肌電采集電極1，2，3，4分別緊貼在的人體肌膚表面上，將肌電參考電極m貼附在人體表面骨性標志上或不參加測試的肌肉肌腱處。第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、3、4和肌電參考電極m所采集的肌電信號通過各自對接的屏蔽導線B送入到信號處理器C中，信號處理器C再將數據處理之后通過藍牙模塊D送入到計算機E，并由計算機E的上位機軟件進行處理，在計算機屏幕上予以顯示。
[0014]所述為信號處理器C的內部結構圖2所示:包括有:肌電信號預采集電路Cl、肌電信號放大模塊C2、多路電平值電路C6、由肌電信號復用模塊C3、時鐘電路C5、和多路電平復用模塊C7共同構成時分復用模塊CS及低通濾波及工頻陷波電路C4。肌電信號預采集電路Cl與肌電信號放大模塊C2直接連接，將通過第1、第2、第3、第4肌電采集電極1、2、3、4和肌電參考電極m采集的表面肌電信號放大400倍后接入肌電信號復用模塊C3，同時多路電平值電路C6與多路電平復用模塊C7連接產生四個電平階梯信號，肌電信號復用模塊C3和多路電平復用模塊C7分別與時鐘電路C5直接連接，以實現兩模塊的同步，時鐘電路每來一上升沿信號，則同時選通一路電平和一路肌電信號，肌電信號預采集電路Cl中每一肌電信號通道內的肌電信號對應于唯一一個多路電平值電路C6中的電平值；肌電信號復用模塊C3的輸出接入低通濾波及工頻陷波電路C4，將肌電信號濾掉高于500Hz以及工頻噪聲，通過藍牙模塊D傳入計算機E ;同時多路電平復用模塊C7的輸出也通過藍牙模塊D傳入計算機E接口 ；計算機E的上位機軟件實現功能是由與時分復用同步的信號來判斷屬于哪一通道肌電信號，實現將各通道肌電信號解復用的目的。
[0015]電平產生電路部分正電平是由基準電壓芯片LM385搭建，負電平通過電阻串聯分壓，通過放大器搭建電壓跟隨器使電平更加穩定。放大部分利用低功耗高共模抑制比皿128搭建。肌電信號復用模塊C3包括時鐘電路、模擬開關和四位二進制計數器。
[0016]通過時分復用的方式所設計的電路簡單，信號處理器所處理的數據到計算機端，藍牙就可解決，極其方便，擺脫同類產品必須由串口連接計算機所帶來的束縛，經濟實用。
【主權項】
1.一種人體表面肌電信號藍牙模塊采集裝置，其特征在于它包括有:多路通道、屏蔽導線、信號處理器、藍牙模塊及計算機，多路通道包括第1、第2、第3、…第η個肌電采集電極(1，2，3…η)和一個共用的肌電參考電極(m)，η為正整數，多路通道㈧的輸出是通過各自對應的多道屏蔽導線(B)接入信號處理器(C);信號處理器(C)中輸出的階梯信號和時分復用肌電信號通過藍牙模塊(D)傳入計算機(E)中，通過計算機分析并在屏幕上顯示；所述信號處理器(C)的結構包括有:肌電信號預采集電路(Cl)、肌電信號放大模塊(C2)、多電平值電路(C6)、由肌電信號復用模塊(C3)、時鐘電路(C5)和多路電平復用模塊(C7)組成的時分復用模塊(8)及低通濾波器及工頻陷波電路(C4)，肌電信號預采集電路(Cl)與肌電信號放大模塊(C2)直接連接，將第1、第2、第3、…第η個肌電采集電極(I, 2，3，…η)和肌電參考電極(m)采集到的表面肌電信號放大400倍后，接入肌電信號復用模塊(C3)，同時多路電平值電路(C7)與多路電平復用模塊(C6)連接產生四階梯信號或八階梯信號；肌電信號復用模塊(C3)和多路電平復用模塊(C6)分別與時鐘電路直接連接，以實現兩模塊的同步；肌電信號復用模塊(C3)的輸出端接入低通濾波及工頻陷波電路(C4)，再通過藍牙模塊(D)將信號傳入計算機(E)，多路電平復用模塊(C7)與藍牙模塊(D)連接并接入計算機(E)中進行分析計算。
【專利摘要】一種無線人體表面肌電信號藍牙模塊采集裝置，屬于人體肌電信號檢測技術領域，包括多路通道、屏蔽導線、信號處理器、藍牙模塊和主控計算機。肌電采集電極和肌電參考電極采集的肌電信號通過各自對接的屏蔽導線送入到信號處理器中，信號處理器再將數據處理之后通過藍牙模塊送入到主控計算機在屏幕上顯示出人體肌膚表面肌肉動態情況。優點是能將表面肌電信號進行放大，濾除噪聲干擾，實用性強，適合科研以及醫療機構對肌電信號的采集。
【IPC分類】A61B5/0488
【公開號】CN104983418
【申請號】CN201510246132
【發明人】郭一娜, 杜雅梅, 梁聰, 魯子純, 郝誠, 郭大賓
【申請人】太原科技大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月14日