CN109965866A - 生物电信号采集模组和信号采集卡 - Google Patents

Abstract

本发明属于信号采集技术领域，提供了一种生物电信号采集模组和信号采集卡。一种生物电信号采集模组，所述生物电信号采集模组包括：检测部，所述检测部包括至少一个阵列采集芯片，配置为采集电信号；至少一个信号接点组，与所述阵列采集芯片一一对应连接，所述信号接点组配置为输出所述检测部采集的电信号；控制接点组，与所述检测部连接，所述控制接点组配置为提供所述阵列采集芯片的参考信号以及选择所述阵列采集芯片之间的信号通道。通过信号接点组和控制接点组将阵列采集芯片进行整合，形成模组化设计，实现了采集模组的统一化，电路结构简单实用。

Description

生物电信号采集模组和信号采集卡

技术领域

本发明属于信号采集技术领域，尤其涉及一种生物电信号采集模组和信号采集卡。

背景技术

人体是由许许多多细胞构成的。细胞是机体最基本的单位，因为只有机体各个细胞都执行它们的功能，才使得人体的生命现象延续不断。细胞也是一个生物电的基本单位，它们还是一台台的“微型发电机”。众所周知，一切事物的变化都有电产生。一个活细胞，不论是兴奋状态，还是安静状态，它们都不断地发生电荷的变化，科学家们将这种现象称为“生物电现象”。人体所有器官都会产生生物电现象，并且以电的形式——动作电位，通过相应的神经纤维把兴奋传导到大脑中枢，大脑中枢以动作电位的方式，把神经冲动信号通过相应的神经纤维传到效应器，从而产生器官或组织的功能活动。

利用生物电现象，可以对人的身体状况进行评估；也可以通过电信号影响人体的生物电，从而改善人的身体状况，提高健康水平。但是，到目前为止，对于生物电的采集大都采用光学采集、电化学采集或电磁学采集等方案，这些方案一般需要复杂的转换和分析装置配套处理，而且生物电信号的采集方式不统一，针对不同的检测目标的生物电信号，需要配置多种不同的采集装置和信号读取装置，无形之中增加了采集的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种，旨在解决传统的技术方案中存在的生物电信号的采集方式不统一，针对不同的检测目标的生物电信号，需要配置多种不同的采集装置和信号读取装置，增加了采集的成本的问题。

一种生物电信号采集模组，所述生物电信号采集模组包括：

检测部，所述检测部包括至少一个阵列采集芯片，配置为采集电信号；

至少一个信号接点组，与所述阵列采集芯片一一对应连接，所述信号接点组配置为输出所述检测部采集的电信号；

控制接点组，与所述检测部连接，所述控制接点组配置为提供所述阵列采集芯片的参考信号以及选择所述阵列采集芯片之间的信号通道。

在其中一个实施例中，所述阵列采集芯片为单阵列芯片。

在其中一个实施例中，所述控制接点组包括参考信号输入接点和选择信号输入接点；所述阵列采集芯片的参考信号输入引脚均与所述参考信号输入接点连接，所述参考信号输入接点配置为设置所述阵列采集芯片的参考信号，所述选择信号输入接点配置为选择所述阵列采集芯片之间的信号通道。

在其中一个实施例中，所述阵列采集芯片为多阵列芯片。

在其中一个实施例中，所述控制接点组包括参考信号输入接点、选择信号输入接点和静电保护接点；所述阵列采集芯片的参考信号输入引脚均与所述参考信号输入接点连接，所述参考信号输入接点配置为设置所述阵列采集芯片的参考信号，所述选择信号输入接点配置为选择所述阵列采集芯片之间的信号通道，所述阵列采集芯片的静电保护引脚与所述静电保护接点连接，配置为对所述阵列采集芯片进行静电保护。

在其中一个实施例中，所述信号接点组和所述控制接点组均为插孔式接点，配置为与插针式信号读取设备对应匹配连接。

在其中一个实施例中，所述信号接点组和所述控制接点组均具有至少一个备用接点。

此外，还提供了一种信号采集卡，所述信号采集卡包括：

基板；

以及设置于所述基板上的上述的生物电信号采集模组。

在其中一个实施例中，其中，设于所述基板上的阵列采集芯片和接点通过设置所述基板上的双层走线电性连接。

上述的生物电信号采集模组，通过检测部中的阵列采集芯片采集生物电信号，通过信号接点组和控制接点组将阵列采集芯片进行整合，形成模组化设计，实现了采集模组的统一化，电路结构简单实用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的生物电信号采集模组的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的生物电信号采集模组的示例电路结构图；

图3为本发明另一实施例提供的生物电信号采集模组的示例电路结构图；

图4为本发明实施例提供的信号采集卡的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

如图1和图2所示，本申请提供了一种生物电信号采集模组，该生物电信号采集模组包括：检测部10、信号接点组20和控制接点组30。检测部10包括至少一个阵列采集芯片11，配置为采集电信号；至少一个信号接点组20，信号接点组20与阵列采集芯片11一一对应连接，配置为输出检测部10采集的电信号；控制接点组30与检测部10连接，配置为提供阵列采集芯片11的参考信号以及选择阵列采集芯片11之间的信号通道。通过信号接点组20和控制接点组30将阵列采集芯片11进行整合，形成模组化设计，实现了采集模组的统一化，电路结构简单实用。

检测部10包括多个阵列采集芯片11，该多个阵列采集芯片11依次排列设置于电路板上，每一个阵列采集芯片11中阵列设置有多个传感器单元，这些传感器单元用于采集生物信号，并将这些生物信号转换为电信号，该生物信号为人体或动物体内产生的生物信号，通过本申请的生物电信号采集模组采集生物信号，并通过读取设备连接生物电信号采集模组的信号接点组20和信号接点组20，来读取生物电信号采集模组输出的电信号。

信号接点组20包括多个信号接点，相对应的，阵列采集芯片11具有多个信号输出引脚，阵列采集芯片11中的传感器单元采集的生物信号通过该多个信号输出引脚输出，该多个信号输出引脚与该多个信号接点通过走线一一对应电连接。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，该阵列采集芯片11为单阵列芯片。控制接点组30包括参考信号输入接点和选择信号输入接点，阵列采集芯片11的参考信号输入引脚均与参考信号输入接点连接，参考信号输入接点配置为设置阵列采集芯片11的参考信号，选择信号输入接点配置为选择阵列采集芯片11之间的信号通道。具体来说，每一生物电信号采集模组具有一个控制接点组30。如图2所示，以生物电信号采集模组具有4个阵列采集芯片11为例，生物电信号采集模组具有依次排列的25个信号接点，这25个信号接点分为5个信号接点组20，每一个信号接点组20具有5个信号接点，在接点组的排布中，第一接点组、第二接点组、第四接点组和第五接点组均为信号接点组20，第三接点组为控制接点组30。第一接点组中的第二接点、第三接点、第四接点和第五接点分别连接第一阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第二接点组中的第七接点、第八接点、第九接点和第十接点分别连接第二阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第四接点组中的第十六接点、第十七接点、第十八接点和第十九接点分别连接第三阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第五接点组中的第二十二接点、第二十三接点、第二十四接点和第二十五接点分别连接第五阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第三接点组中的第十一接点为参考信号输入接点，第十三接点为选择信号输入接点。而第一接点、第六接点、第十二接点、第十四接点、第十五接点、第二十五接点和第二十六接点为备用接点。

在其中一个实施例中，阵列采集芯片11为多阵列芯片。控制接点组30包括参考信号输入接点、选择信号输入接点和静电保护接点；阵列采集芯片11的参考信号输入引脚均与参考信号输入接点连接，参考信号输入接点配置为设置阵列采集芯片11的参考信号，选择信号输入接点配置为选择阵列采集芯片11之间的信号通道，阵列采集芯片11的静电保护引脚与静电保护接点连接，配置为对阵列采集芯片11进行静电保护。

同样，如图3所示，以生物电信号采集模组具有4个多阵列采集芯片11为例，生物电信号采集模组具有依次排列的25个信号接点，这25个信号接点分为5个信号接点组20，每一个信号接点组20具有5个信号接点，在接点组的排布中，第一接点组、第二接点组、第四接点组和第五接点组均为信号接点组20，第三接点组为控制接点组30。第一接点组中的第二接点、第三接点、第四接点和第五接点分别连接第一阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第二接点组中的第七接点、第八接点、第九接点和第十接点分别连接第二阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第四接点组中的第十六接点、第十七接点、第十八接点和第十九接点分别连接第三阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第五接点组中的第二十二接点、第二十三接点、第二十四接点和第二十五接点分别连接第五阵列采集芯片11的四个信号输出引脚，第三接点组中的第十一接点为参考信号输入接点，第十三接点为选择信号输入接点，第十五接点为静电保护接点。而第一接点、第六接点、第十二接点、第十四接点、第二十五接点和第二十六接点为备用接点。

信号接点组20和控制接点组30均为插孔式接点，配置为与插针式信号读取设备对应匹配。本申请实施例提供的生物电信号采集模组将各种不同的采集芯片后采集方式整合在一个模组中，在阵列采集芯片11的数量相同的情况下，这些模组设置有相同的与外部匹配连接的接点，可以与同一个信号读取设备进行匹配连接，实现了生物电信号采集模组与信号读取设备的通用。而且，生物电信号采集模组对不同的检测目标产生的不同的信号或幅值进行采集时，无需改变电路板的设计，只需通过控制接点组30中的参考信号输入接点对阵列采集芯片11的基准电压进行调节，通过本申请实施例提供的生物电信号采集模组即可实现对不同检测目标的信号采集，电路结构简单且实用。

如图4所示，在上述电信号采集模块的基础上，本申请实施例还提供了一种信号采集卡1，该信号采集卡1包括：基板40，以及设置于该基板40上的上述的生物电信号采集模组。

在信号采集卡1上的阵列采集芯片11的数量较多的情况下，阵列采集芯片11与接点组之间的连接关系会越来越复杂，在电路基板40上的线路也会越来越复杂，在其中一个实施例中，设于基板40上的阵列采集芯片11和接点通过设置基板40上的双层走线电性连接，电路基板40采用双层走线的方式，而生物电信号采集模组中的接点采用插孔式接点，接点贯通基板40的上下表面，双层走线与这些接点连接方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生物电信号采集模组，其特征在于，所述生物电信号采集模组包括：

检测部，所述检测部包括至少一个阵列采集芯片，配置为采集电信号；

至少一个信号接点组，与所述阵列采集芯片一一对应连接，所述信号接点组配置为输出所述检测部采集的电信号；

控制接点组，与所述检测部连接，所述控制接点组配置为提供所述阵列采集芯片的参考信号以及选择所述阵列采集芯片之间的信号通道。

2.如权利要求1所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述阵列采集芯片为单阵列芯片。

3.如权利要求2所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述控制接点组包括参考信号输入接点和选择信号输入接点；所述阵列采集芯片的参考信号输入引脚均与所述参考信号输入接点连接，所述参考信号输入接点配置为设置所述阵列采集芯片的参考信号，所述选择信号输入接点配置为选择所述阵列采集芯片之间的信号通道。

4.如权利要求1所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述阵列采集芯片为多阵列芯片。

5.如权利要求4所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述控制接点组包括参考信号输入接点、选择信号输入接点和静电保护接点；所述阵列采集芯片的参考信号输入引脚均与所述参考信号输入接点连接，所述参考信号输入接点配置为设置所述阵列采集芯片的参考信号，所述选择信号输入接点配置为选择所述阵列采集芯片之间的信号通道，所述阵列采集芯片的静电保护引脚与所述静电保护接点连接，配置为对所述阵列采集芯片进行静电保护。

6.如权利要求1所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述信号接点组和所述控制接点组均为插孔式接点，配置为与插针式信号读取设备对应匹配连接。

7.如权利要求1所述的生物电信号采集模组，其特征在于，所述信号接点组和所述控制接点组均具有至少一个备用接点。

8.一种信号采集卡，其特征在于，所述信号采集卡包括：

基板；

以及设置于所述基板上的如权利要求1至7中任一项所述的生物电信号采集模组。

9.如权利要求8所述的信号采集卡，其特征在于，其中，设于所述基板上的阵列采集芯片和接点通过设置所述基板上的双层走线电性连接。