CN113093061A - 一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法，其通过基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测手段，能够实现对柔性阵列电极中各个电极点与皮肤之间接触情况的实时检测，相对于现有技术能够从源头消除了伪迹干扰的产生，针对皮肤褶皱等原因造成的电极与皮肤间的非接触区间，通过实时检测接触阻抗筛选出阵列电极的未接触点并予以物理隔离，最大程度消除环境噪声的注入干扰，从而有效提高了肌电采集精度且不会影响肌电采集的实时性。
Description
技术领域
本发明属于柔性阵列电极测试技术领域，具体涉及一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法。
背景技术
目前，传统肌肉电信号传感电极都由单独一整块电极组成，当人体在运动时，肌肉蠕动会造成皮肤表面与电极间产生不接触点，容易引入噪声干扰，给肌电信号的采集带来极大的干扰，在现有技术中，针对这种缺陷尚缺乏有效的解决手段。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明提供了一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法，所述方法基于以下装置实现，所述装置包括：柔性阵列电极、阵列选择开关和通断检测电路；
其中，所述柔性阵列电极由同一平面上并排设置的阵列电极1和阵列电极2组成，每个阵列电极上均设置具有相同分布形式的若干独立电极点；
每个电极点分别独立与阵列选择开关的一个开关输入端连接，阵列选择开关的所有开关输出端分别与通断检测电路的输入端连接；所述的通断检测电路用于检测各个电极间的阻抗大小，并可根据阻抗大小自由选择闭合或者断开阵列选择开关的任意一路开关；
针对所述装置执行依次执行以下检测步骤：
步骤一、利用肌电采集模块从阵列电极1的第一个电极点开始作为输入点，依次测量与阵列电极1中的其他电极点间的接触阻抗，以最先测得输入阻抗低于第一预定值的两点中的任意一点作为系统总测试点；
步骤二、以所述系统总测试点为输入，分别在两个阵列电极的其他所有电极点端计算出与所述系统总测试点间的接触阻抗，若阻抗低于所述第一预定值则该电极点为有效接触点，若阻抗高于所述预定值则该电极点为无效接触点。
进一步地，在步骤二之后还执行步骤三：待所有电极点均测试完后，将无效接触点与肌电采集模块间的连接线路断开，确保无效接触点能完全隔离，从而有效屏蔽无效接触点引入的噪声干扰。
进一步地，所述的阵列电极和2均由柔性4*4阵列电极组成，柔性4*4阵列电极由直径4mm的16个圆形镀金电极点以4*4的阵列组成，相邻两个电极间的边沿间距为1.6mm，且任意两电极点间不导通。
进一步地，所述的阵列选择开关由32路独立的单路开关组成，每一路导通电阻不超过第二预定值。
进一步地，为了保证每次肌电采集时均能隔离无效接触点的影响，每隔一个固定的时间周期，系统重复一次上述检测步骤，隔离出无效接触点后对有效接触点进行耦合差分采集，从而确保了实时肌电信号采集的精确性。
进一步地，所述第一预定值为10kΩ，所述第二预定值为1Ω。
有益效果
上述本发明所提供的方法，通过基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测手段，能够实现对柔性阵列电极中各个电极点与皮肤之间接触情况的实时检测，相对于现有技术能够从源头消除了伪迹干扰的产生，针对皮肤褶皱等原因造成的电极与皮肤间的非接触区间，通过实时检测接触阻抗筛选出阵列电极的未接触点并予以物理隔离，最大程度消除环境噪声的注入干扰，从而有效提高了肌电采集精度且不会影响肌电采集的实时性。
附图说明
图1示出了本发明提供的方法所基于的装置结构；
图2示出了本发明提供的方法具体流程。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
本发明提供了一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法，所述方法基于以下装置实现，如图1所示，所述装置包括：柔性阵列电极、阵列选择开关和通断检测电路；
其中，所述柔性阵列电极由同一平面上并排设置的阵列电极1和阵列电极2组成，每个阵列电极上均设置具有相同分布形式的若干独立电极点；
在本发明的一个优选实施方式中，所述的阵列电极和2均由柔性4*4阵列电极组成，柔性4*4阵列电极由直径4mm的16个圆形镀金电极点以4*4的阵列组成，相邻两个电极间的边沿间距为1.6mm，且任意两电极点间不导通；
每个电极点分别独立与阵列选择开关的一个开关输入端连接，阵列选择开关所述的阵列选择开关由32路独立的单路开关组成，每一路导通电阻不超过1Ω，其所有开关输出端分别与通断检测电路的输入端连接；所述的通断检测电路用于检测各个电极间的阻抗大小，并可根据阻抗大小自由选择闭合或者断开阵列选择开关的任意一路开关；
针对所述装置执行依次执行如图2所示的以下检测步骤：
步骤一、利用肌电采集模块从阵列电极1的第一个电极点开始作为输入点，依次测量与阵列电极1中的其他电极点间的接触阻抗，以最先测得输入阻抗低于预定值10kΩ的两点中的任意一点作为系统总测试点；
步骤二、以所述系统总测试点为输入，分别在两个阵列电极的其他所有电极点端计算出与所述系统总测试点间的接触阻抗，若阻抗低于预定值10kΩ则该电极点为有效接触点，若阻抗高于所述预定值则该电极点为无效接触点。由此上述方法通过确定接触点的有效或无效，即已实现了通断检测的功能。
在本发明的一个优选实施方式中，在步骤二之后还执行步骤三：待所有电极点均测试完后，将无效接触点与肌电采集模块间的连接线路断开，确保无效接触点能完全隔离，从而能够更加有效地屏蔽无效接触点引入的噪声干扰。
为了保证每次肌电采集时均能隔离无效接触点的影响，每隔一个固定的时间周期，系统重复一次上述检测步骤，隔离出无效接触点后对有效接触点进行耦合差分采集，从而确保了实时肌电信号采集的精确性。以上对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于扫频筛选的柔性阵列电极通断检测方法，其特征在于：所述方法基于以下装置实现，所述装置包括：柔性阵列电极、阵列选择开关和通断检测电路；
其中，所述柔性阵列电极由同一平面上并排设置的阵列电极1和阵列电极2组成，每个阵列电极上均设置具有相同分布形式的若干独立电极点；
每个电极点分别独立与阵列选择开关的一个开关输入端连接，阵列选择开关的所有开关输出端分别与通断检测电路的输入端连接；所述的通断检测电路用于检测各个电极间的阻抗大小，并可根据阻抗大小自由选择闭合或者断开阵列选择开关的任意一路开关；
针对所述装置执行依次执行以下检测步骤：
步骤一、利用肌电采集模块从阵列电极1的第一个电极点开始作为输入点，依次测量与阵列电极1中的其他电极点间的接触阻抗，以最先测得输入阻抗低于第一预定值的两点中的任意一点作为系统总测试点；
步骤二、以所述系统总测试点为输入，分别在两个阵列电极的其他所有电极点端计算出与所述系统总测试点间的接触阻抗，若阻抗低于所述第一预定值则该电极点为有效接触点，若阻抗高于所述预定值则该电极点为无效接触点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：待所有电极点均测试完后，将无效接触点与肌电采集模块间的连接线路断开，确保无效接触点能完全隔离，从而有效屏蔽无效接触点引入的噪声干扰。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的阵列电极和2均由柔性4*4阵列电极组成，柔性4*4阵列电极由直径4mm的16个圆形镀金电极点以4*4的阵列组成，相邻两个电极间的边沿间距为1.6mm，且任意两电极点间不导通。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的阵列选择开关由32路独立的单路开关组成，每一路导通电阻不超过第二预定值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：每隔一个固定的时间周期，重复一次上述检测步骤，隔离出无效接触点后对有效接触点进行耦合差分采集，以确保实时肌电信号采集的精确性。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一预定值为10kΩ，所述第二预定值为1Ω。
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