CN103584857B - 自存储便携运动肌电信号采集装置 - Google Patents

自存储便携运动肌电信号采集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103584857B
CN103584857B CN201310630766.3A CN201310630766A CN103584857B CN 103584857 B CN103584857 B CN 103584857B CN 201310630766 A CN201310630766 A CN 201310630766A CN 103584857 B CN103584857 B CN 103584857B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
main control
control module
collection device
harvester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310630766.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103584857A (zh
Inventor
唐刚
胡雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Maritime University
Original Assignee
Shanghai Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Maritime University filed Critical Shanghai Maritime University
Priority to CN201310630766.3A priority Critical patent/CN103584857B/zh
Publication of CN103584857A publication Critical patent/CN103584857A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103584857B publication Critical patent/CN103584857B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开一种自存储便携运动肌电信号采集装置，该采集装置包含：主控模块，以及分别电路连接主控模块的陀螺仪传感器、加速度传感器、肌电测量模块、发射接收模块、RS232接口模块和电源模块。本发明对运动状态及肌电信号发生的时间进行记录，有助于分析被检测者的肌肉动作与肌电信号之间的同步关系；各个单元模块集成在一块电路板上，体积小，精度高，功耗小且便携性强；采用体积小的电池供电，减少了采用外接电源供电带来的工频干扰，成本和功耗大大降低。

Description

自存储便携运动肌电信号采集装置
技术领域
本发明涉及一种测量技术领域的采集装置，具体涉及一种自存储便携运动肌电信号采集装置。
背景技术
表面肌电信号是神经肌肉系统活动时的生物电信号,被表面电极拾取,经过放大和模拟滤波处理后转换成数字。肌电测量或肌电图是检查人体神经、肌肉系统功能的重要方法,广泛应用于神经科、骨科、耳鼻喉科及口腔科。它可为临床诊断、治疗神经肌肉系统疾患提供客观科学依据。肌电测量仪一般只具有在示波器上显示波形和记录波形的功能。早期，肌电信号通过照相对胶片进行显影才能看到；后来，把肌电信号描绘在肌电图纸上。这两种肌电信号记录法的机构都很复杂。这里介绍一种利用单片机，通过A/D、D/A转换控制系统构成的，具有记忆和实时处理的低功耗智能肌电测量仪。该肌电测量仪可实现一次采集后,多次重复显示、打印，实现了肌电信号测量仪的智能化。
发明内容
本发明提供一种自存储便携运动肌电信号采集装置，其有助于分析被检测者的肌肉动作与肌电信号之间的同步关系，体积小，精度高，功耗小且便携性强，减少工频干扰，降低成本和功耗。
为实现上述目的，本发明提供一种自存储便携运动肌电信号采集装置，其特点是，该采集装置包含：主控模块，以及分别电路连接主控模块的陀螺仪传感器、加速度传感器、肌电测量模块、发射接收模块、RS232接口模块和电源模块。
上述采集装置还包含有外壳，该外壳包含壳底和上盖；该主控模块、陀螺仪传感器、加速度传感器、肌电测量模块、发射接收模块、RS232接口模块和电源模块整合在一块电路板上，并固定在外壳中。
上述外壳长度不大于50毫米，宽度不大于50毫米，厚度不大于50毫米。
上述外壳采用ABS塑料或铝合金制成。
上述主控模块采用单片机，其中集成有14路12位的模数转换器，其中8路属于外部的信号转换，3路是对内部参考电压的检测转换，1路是接温控的传感电压转换，每一路转换都有一个可控制的转换存储器将采集到的运动状态及肌电模拟信号转换为数字信号。
上述采集装置通过所述RS232接口模块连接外接的计算机，用于对采集装置进行调试。
上述电源模块采用电池，电池厚度不大于6毫米。
本发明自存储便携运动肌电信号采集装置和现有技术的肌电信号采集技术相比，其优点在于，本发明对运动状态及肌电信号发生的时间进行记录，有助于分析被检测者的肌肉动作与肌电信号之间的同步关系；
本发明采用了模数转换器，便于进行数字隔离，模数转换器内置于主控模块，集成了14路12位A/D转换，其中8路属于外部的信号转换，3路是对内部参考电压的检测转换，1路是接温控的传感电压转换，每一路转换都有一个可控制的转换存储器将采集到的运动状态及肌电模拟信号转换为数字信号；
本发明将各个单元模块集成在一块电路板上，使得本采集装置体积小，精度高，功耗小且便携性强；
本发明采用体积小的电池供电，减少了采用外接电源供电带来的工频干扰，成本和功耗大大降低。
附图说明
图1为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的电路模块图；
图2为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的陀螺仪传感器的电路原理图；
图3为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的加速度传感器的电路原理图；
图4为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的肌电测量模块的电路原理图；
图5为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的RS232接口模块的电路原理图；
图6为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的主控模块的电路原理图；
图7为本发明自存储便携运动肌电信号采集装置的外壳的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。
如图1所示，本发明公开一种自存储便携运动肌电信号采集装置，该采集装置包含：主控模块1，以及分别电路连接该主控模块1的陀螺仪传感器2、加速度传感器3、肌电测量模块4、发射接收模块5、RS232接口模块6、电源模块7和按键电路。
如图2所示，陀螺仪传感器2采用ST公司的L3G4200D芯片，16位比特率值三轴数字输出，本设计采用2000dpsLGA-16封装。
如图3所示，加速度传感器3采用ST公司的LIS331DLH芯片，该线性加速度传感器芯片可选模式为+/-2g、+/-4g、+/-8g，输出速率从0.5Hz到1KHz都可选。封装为LGA16，6D方位检测，16位数字输出，工作电流为0.25mA，功耗低至10uA。
如图4所示，肌电测量模块4的整个采集电路由隔直和初级放大电路、50Hz工频陷波电路、高通滤波器、低通滤波器构成。
如图5所示，RS232接口模块6采用TI公司的MAX232DW芯片实现，可以通过上位PC机实现数据监测，存储，处理，数据传输速率高达120kbit/s，功耗低至8mA。
发射接收模块5采用Nordic公司的nRF24L01芯片，传输频率为2.4GHz，可实现收发功能，接口兼容433MHz和2.4GHz的通信频率，尤其是2.4GHz通信时，天线可以做成PCB板载天线，不需要外接短柱状天线，节省空间。
电源模块7采用3.7V/800mAh的可充电锂电池。
如图6所示，主控模块1采用单片机，本实施例中，采用TI公司16位低功耗MSP430F149微处理器，16-bitRISC架构，具有60KB+256BFlashMemory，2KBRAM，125-ns指令周期时间，功耗：工作状态为：0.28mAat1MHz，2.2V，StandbyMode为1.6uA。主控模块1为采集装置的主模块，其他模块分别连接在主控模块1的各个引脚上。发射接收模块5的CSN、SO、SI分别连接在主控模块1的17至19号引脚上；SCLK、GDO0、GDO2分别连接在23、16和21号引脚上。两个按键电路分别接在主控模块1的30和31号引脚上。加速度传感器3的11号引脚接在主控模块1的36号引脚上。陀螺仪传感器2的7号引脚接在主控模块1的41号引脚上。RS232接口模块6中的9、10号引脚分别接在主控模块1的32和33号引脚上。BSL下载接口中的1、3、5、7、11号引脚依次连接在主控模块1的54至58号引脚上；12和14号引脚分别接在主控模块1的22和13号引脚上。肌电检测模块上的OUT2引脚和主控模块1上的35号引脚连接起来。
主控模块1中集成有14路12位的模数转换器，其中8路属于外部的信号转换，3路是对内部参考电压的检测转换，1路是接温控的传感电压转换，每一路转换都有一个可控制的转换存储器将采集到的运动状态及肌电模拟信号转换为数字信号。
采集装置通过RS232接口模块6连接外接的计算机，用于对采集装置进行调试。调试时，电路板通过RS232接口模块6与电脑连接起来，数据通过T2in和R2out两条线路进行传递。检测时，由加速度传感器3、陀螺仪传感器2会随着运动而产生信号，并通过主控模块1的36和41号引脚输入到主控模块1内。由肌电测量模块4得到的测量信号通过主控模块1的35号引脚输入到主控模块1内。
如图7所示，采集装置还包含有外壳，该外壳包含壳底和上盖；主控模块1、陀螺仪传感器2、加速度传感器3、肌电测量模块4、发射接收模块5、RS232接口模块6和电源模块7整合在一块电路板上，并固定在外壳中。外壳长度不大于50毫米，宽度不大于50毫米，厚度不大于50毫米。该外壳采用ABS塑料或铝合金制成。电源模块7厚度不大于6毫米。实现整个采集装置体积小、便携性强。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种自存储便携运动肌电信号采集装置，其特征在于，该采集装置包含：主控模块（1），以及分别电路连接所述主控模块（1）的陀螺仪传感器（2）、加速度传感器（3）、肌电测量模块（4）、发射接收模块（5）、RS232接口模块（6）和电源模块（7）；
所述主控模块（1）采用单片机，其中集成有14路12位的模数转换器，其中8路属于外部的信号转换，3路是对内部参考电压的检测转换，1路是接温控的传感电压转换，每一路转换都有一个可控制的转换存储器将采集到的运动状态及肌电模拟信号转换为数字信号；
所述采集装置通过所述RS232接口模块（6）连接外接的计算机，用于对采集装置进行调试；
所述采集装置还包含有外壳，该外壳包含壳底和上盖；所述主控模块（1）、陀螺仪传感器（2）、加速度传感器（3）、肌电测量模块（4）、发射接收模块（5）、RS232接口模块（6）和电源模块（7）整合在一块电路板上，并固定在所述外壳中；
所述外壳长度不大于50毫米，宽度不大于50毫米，厚度不大于50毫米；
所述电源模块（7）采用电池，电池厚度不大于6毫米。
2.如权利要求1所述的自存储便携运动肌电信号采集装置，其特征在于，所述外壳采用ABS塑料或铝合金制成。
CN201310630766.3A 2013-12-02 2013-12-02 自存储便携运动肌电信号采集装置 Expired - Fee Related CN103584857B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310630766.3A CN103584857B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 自存储便携运动肌电信号采集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310630766.3A CN103584857B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 自存储便携运动肌电信号采集装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103584857A CN103584857A (zh) 2014-02-19
CN103584857B true CN103584857B (zh) 2016-06-15

Family

ID=50075335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310630766.3A Expired - Fee Related CN103584857B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 自存储便携运动肌电信号采集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103584857B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656094A (zh) * 2015-03-20 2015-05-27 厦门大学 一种便携式步态信息采集装置
CN111481197B (zh) * 2020-04-22 2021-01-26 东北大学 用于人机自然交互的生机多模态信息采集融合装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1232762A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-21 Akzo Nobel N.V. A method and a system for administering muscle relaxant to a patient
CN202932913U (zh) * 2012-11-20 2013-05-15 哈尔滨理工大学 便携式表面肌电信号采集装置
CN103212188A (zh) * 2013-05-13 2013-07-24 中山大学 一种辅助步态训练的方法及系统
CN203089125U (zh) * 2012-10-15 2013-07-31 四川旭康医疗电器有限公司 基于远程信息交互的头戴式显示训练器
CN203123504U (zh) * 2012-10-18 2013-08-14 四川旭康医疗电器有限公司 便携式远程情景治疗系统
CN203149575U (zh) * 2011-12-29 2013-08-21 无锡微感科技有限公司 一种基于微型传感器的交互式上肢康复设备
CN103324309A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 杭鑫鑫 可穿戴计算机
CN203290900U (zh) * 2013-06-06 2013-11-20 郑义 基于蓝牙的无线表面肌电采集仪

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1156801A (ja) * 1997-08-22 1999-03-02 Mitsuaki Yamamoto 携帯型プログラマブル生体情報長期計測・記憶システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1232762A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-21 Akzo Nobel N.V. A method and a system for administering muscle relaxant to a patient
CN203149575U (zh) * 2011-12-29 2013-08-21 无锡微感科技有限公司 一种基于微型传感器的交互式上肢康复设备
CN203089125U (zh) * 2012-10-15 2013-07-31 四川旭康医疗电器有限公司 基于远程信息交互的头戴式显示训练器
CN203123504U (zh) * 2012-10-18 2013-08-14 四川旭康医疗电器有限公司 便携式远程情景治疗系统
CN202932913U (zh) * 2012-11-20 2013-05-15 哈尔滨理工大学 便携式表面肌电信号采集装置
CN103212188A (zh) * 2013-05-13 2013-07-24 中山大学 一种辅助步态训练的方法及系统
CN203290900U (zh) * 2013-06-06 2013-11-20 郑义 基于蓝牙的无线表面肌电采集仪
CN103324309A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 杭鑫鑫 可穿戴计算机

Also Published As

Publication number Publication date
CN103584857A (zh) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201402520Y (zh) 一种基于无线传感网络接口的桥梁应变采集仪
CN203776896U (zh) 一种低功耗移动心电监控系统
CN103584857B (zh) 自存储便携运动肌电信号采集装置
CN101879062B (zh) 表面肌电测量仪,表面肌电测量模块及测量方法
CN206540901U (zh) 一种远程土壤智能监测系统
CN203953646U (zh) 基于外扣式电极的超长时程心电遥测记录仪
CN204718990U (zh) 无线水质监测系统
CN203396419U (zh) 危化品车辆一体化无线传感器
CN204306824U (zh) 水下动物bci实验系统
CN217133574U (zh) 高集成一体化数据采集装置
CN203506715U (zh) 便携式低功耗同步12导联数字心电图机
CN206730458U (zh) 一种航空安保人体打击训练设备
CN201707391U (zh) 一种小型便携式实时能耗监测装置
CN204839489U (zh) 一种无线电子血压计
CN210666409U (zh) 一种生物监测用贴片
CN201005697Y (zh) 一种人体生理信号测量与处理系统设备
CN107467815A (zh) 一种可检测传感器数据的手环及可穿戴性传感器检测平台
CN201759551U (zh) 动物无线心电测试仪
CN209148778U (zh) 一种基于智能变电站的瞬态磁场干扰测试系统
CN206074594U (zh) 一种一体化土壤墒情监测仪
CN208339513U (zh) 智能生物信息采集系统
CN201840475U (zh) 基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置
CN206259015U (zh) 一种无线传感器
CN201879672U (zh) 一种射频无线脉搏信号测量装置
CN203551653U (zh) 一种多功能电子测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160615

Termination date: 20191202

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee