CN201164462Y - 便携式心电信号测量装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式心电信号测量装置，该装置包括模拟信号处理模块、光耦隔离器、数字信号处理模块和电源模块，模拟信号处理模块连接光耦隔离器，光耦隔离器连接数字信号处理模块，模拟信号处理模块连接电源模块，数字信号处理模块连接电源模块，其中：所述模拟信号处理模块用于将人体生理信号放大、滤波，并将处理后的信号传送给光耦隔离器；光耦隔离器用于隔离模拟信号处理模块与数字信号处理模块，并将模拟信号处理模块传来的信号转发到数字信号处理模块；数字信号处理模块用于将光耦隔离器传来的信号转变为数字信号并输出；电源模块用于向模拟信号处理模块、数字信号处理模块供电。本实用新型体积小、便于携带、测量准确。

Description

便携式心电信号测量装置

技术领域

本实用新型涉及心电信号检测领域，特别是一种便携式心电信号测量装置。

背景技术

随着医疗卫生事业的发展，心电图的测量渐渐成为个人保健的一个重要项目。心电信号并不是只有一个数值的信号，心电波形上体现出来的健康信息也并不像血压、血糖等指标一样显而易见，当前，心电监护仪和心电图机多为电平供电，并自带显示设备，体积较大。而市面上出现的小型化适合家用的心电监护仪器往往因为没有使用医用标准的测量方式而达不到应有的精度。更多数的是带有较大显示屏幕的多参数监护仪，即使是便携式的多参数监护仪，存在的问题依然是体积过大，并且成本过高，不太适合于家庭的普及化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种便携式心电信号测量装置，该装置体积小、便于携带、测量准确。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种便携式心电信号测量装置，该装置包括模拟信号处理模块、光耦隔离器、数字信号处理模块和电源模块，模拟信号处理模块连接光耦隔离器，光耦隔离器连接数字信号处理模块，模拟信号处理模块连接电源模块，数字信号处理模块连接电源模块，其中：

所述模拟信号处理模块用于将人体生理信号放大、滤波，并将处理后的信号传送给光耦隔离器；

光耦隔离器用于隔离模拟信号处理模块与数字信号处理模块，并将模拟信号处理模块传来的信号转发到数字信号处理模块；

数字信号处理模块用于将光耦隔离器传来的信号转变为数字信号并输出；

电源模块用于向模拟信号处理模块、数字信号处理模块供电。

所述模拟信号处理模块包括放大电路和滤波电路，所述放大电路用于将所述人体生理信号进行差分、放大，并发送到滤波电路；所述滤波电路将放大电路处理过的信号滤去干扰信号。

所述电源模块包括电源隔离模块和USB供电模块，所述电源隔离模块用于隔离USB供电模块和模拟信号处理模块；所述USB供电模块用于稳定来自电脑的USB电压。

所述电源隔离模块包括振荡电路、隔离高压变压器线圈、第一整流稳压电路和第二整流稳压电路，振荡电路连接隔离高压变压器线圈，隔离高压变压器线圈连接第一整流稳压电路和第二整流稳压电路，其中：

振荡电路用于将直流输入信号振荡为交流信号，并将交流信号输入隔离高压变压器线圈；

隔离高压变压器线圈将振荡之后的信号传输到次级线圈并分别输出到第一、第二整流稳压电流；

第一整流稳压电路和第二整流稳压电路分别将变压器输出的交流信号整流为直流信号，并稳压输出。

所述装置还包括第一、第二、第三三根电极连接线，所述第一、第二电极连接线连接人体和模拟信号处理模块，用于采集人体生理信号，所述第三电极连接线连接人体和模拟信号处理模块，用于反馈信号。

所述装置还包括用于显示该装置与电脑连接情况的指示灯。

所述装置还连接信号处理设备，用于显示并进一步处理信号。

本技术方案在保证精确度的情况下，将心电监护数据采集、初步处理与复杂的数据分析过程分离，采用USB外设的方式对采集到的心电数据初步处理，为了解决便携装置的供电问题，本实用新型专门设计了电源模块，利用USB连接电脑时，电脑主机的电源，经过隔离转换，变为安全的电源供该装置使用，本实用新型通过家用电脑的USB接口将数据上传，充分利用了家用电脑这一强大的运算能力和精确的显示能力。同时上位机精确的计算和丰富的网络接口也为在家中需要监护的人与外界专家连接提供了可能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电源模块示意图；

图3为本实用新型外观示意图；

图4为本实用新型应用示意图。

具体实施方式

本实用新型的原理是：对采集到的人体信号进行放大、滤波处理，去掉干扰信号，得到心电信号并进行AD转换、数字滤波，将心电信号转变为适于处理的信号传送到家用电脑上进行处理。为保证信号转换的效果，本实用新型采用USB供电模块所提供的稳定电源替代传统的锂电池结构，使用更为方便。

下面结合具体实施例，进一步说明本实用新型的结构。

便携式心电信号测量装置如图1所示，包括模拟信号处理模块101、光耦隔离器102、数字信号处理模块103和电源模块104，模拟信号处理模块101、光耦隔离器102、数字信号处理模块103依次相连，模拟信号处理模块101和数字信号处理模块103均连接电源模块104。其中：

模拟信号处理模块101包括相互连接的电极连接线接口、放大电路和滤波电路，人体生理信号经过电极连接线接口进入放大电路，放大电路经过差分运算和两级放大将采集的1毫伏左右的人体生理信号转变为CPU可识别的500毫伏至1伏的信号，并传送给滤波电路，滤波电路将放大后的信号中的呼吸信号、肌电信号等50Hz工频的干扰信号滤除，只保留心电信号，并将滤波后的信号传送到光耦隔离器102；光耦隔离器102用于将信号进行光电、电光转变，保证进入CPU的信号不失真；数字信号处理模块103包括相互连接的CPU、USB转换芯片和USB接口，心电信号进入CPU的AD采集电路，CPU对心电信号进行512HZ的采样变成数字信号，并进行数字滤波，由CPU的串行接口输出到USB转换芯片，USB转换芯片用于根据USB连接协议将数字信号打包、成帧，并经USB接口输出至电脑等信号处理设备。

此外，数字信号处理模块103还连接有指示灯(图1未示出)，用于显示便携式心电信号测量装置与电脑等信号处理设备的连接情况，指示灯亮时，连接正常；否则，连接错误。

电源模块104用于为放大电路、滤波电路提供稳定的±5伏电压，保证其更好的工作，电源模块104包括USB供电模块和电源隔离模块，电源隔离模块用于将USB供电模块与放大电路、滤波电路隔离，电源隔离模块能够抵挡4500伏特以上静电或者其他类型的电压对人体的影响，保证人体接触测量装置的安全，并严格符合医疗标准；USB供电模块用于为数字信号处理模块103提供5伏直流电。

电源隔离模块的结构如图2所示，该模块包括振荡电路、隔离高压变压器线圈、整流稳压电路1和整流稳压电路2，振荡电路连接隔离高压变压器线圈，隔离高压变压器线圈连接整流稳压电路1和整流稳压电路2，其中：

振荡电路用于将直流输入信号振荡为交流信号，并将交流信号输入隔离高压变压器线圈；

隔离高压变压器线圈将接收到的交流信号分别输出到整流稳压电路1、2；

整流稳压电路1将隔离高压变压器线圈输出的交流信号整流为直流信号，并稳压输出，输出电压为5伏；

整流稳压电路2将隔离高压变压器线圈输出的交流信号整流为直流信号，并稳压输出，输出电压为-5伏。

便携式心电信号测量装置的外观如图3所示，使用时，通过电极连接线接口301外接三根电极连接线，USB接口303与电脑主机连接，根据指示灯302的显示，随时检测该装置与电脑的连接情况。电极连接线中的两根用来采集人体生理信号，主要包括呼吸信号、肌电信号、心电信号以及若干干扰信号；剩下的一根电极连接线用于反馈信号。所采集的人体生理信号经过便携式心电信号测量装置的处理，转变为数字量的心电信号，就可输出到电脑设备中，供进一步的数据分析。

本实用新型可以与各种各样的电脑终端连接，将分析软件载入电脑中，就可以对采集到的信号进行分析；将电脑联入互联网，如图4所示，可以将病人的数据资料传送给远方的专业人员，对病人的资料进行分析，使得病人免去医院排队之苦。

本实用新型对采集的人体生理信号初步处理后，连接家用电脑，将在心电监护仪中完成的复杂运算、显示任务分解到家用电脑上，使得心电监护仪的设计复杂程度和成本大大降低。从而使得需要监护的心脏病人不用花很大负担在家中获得监护变成可能。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1、一种便携式心电信号测量装置，其特征在于，该装置包括模拟信号处理模块、光耦隔离器、数字信号处理模块和电源模块，模拟信号处理模块连接光耦隔离器，光耦隔离器连接数字信号处理模块，模拟信号处理模块连接电源模块，数字信号处理模块连接电源模块，其中：

所述模拟信号处理模块用于将人体生理信号放大、滤波，并将处理后的信号传送给光耦隔离器；

光耦隔离器用于隔离模拟信号处理模块与数字信号处理模块，并将模拟信号处理模块传来的信号转发到数字信号处理模块；

数字信号处理模块用于将光耦隔离器传来的信号转变为数字信号并输出；

电源模块用于向模拟信号处理模块、数字信号处理模块供电。

2、根据权利要求1所述的便携式心电信号测量装置，其特征在于，所述模拟信号处理模块包括放大电路和滤波电路，所述放大电路用于将所述人体生理信号进行差分、放大，并发送到滤波电路；所述滤波电路将放大电路处理过的信号滤去干扰信号。

3、根据权利要求1所述的便携式心电信号测量装置，其特征在于，所述电源模块包括电源隔离模块和USB供电模块，所述电源隔离模块用于隔离USB供电模块和模拟信号处理模块；所述USB供电模块用于稳定来自电脑的USB电压。

4、根据权利要求3所述的便携式心电信号测量装置，其特征在于，所述电源隔离模块包括振荡电路、隔离高压变压器线圈、第一整流稳压电路和第二整流稳压电路，振荡电路连接隔离高压变压器线圈，隔离高压变压器线圈连接第一整流稳压电路和第二整流稳压电路，其中：

振荡电路用于将直流输入信号振荡为交流信号，并将交流信号输入隔离高压变压器线圈；

隔离高压变压器线圈将振荡之后的信号传输到次级线圈并分别输出到第一、第二整流稳压电流；

第一整流稳压电路和第二整流稳压电路分别将变压器输出的交流信号整流为直流信号，并稳压输出。

5、根据权利要求1至4任一所述的便携式心电信号测量装置，其特征在于，所述装置还包括第一、第二、第三三根电极连接线，所述第一、第二电极连接线连接人体和模拟信号处理模块，用于采集人体生理信号，所述第三电极连接线连接人体和模拟信号处理模块，用于反馈信号。

6、根据权利要求1所述的便携式心电信号测量装置，其特征在于，所述装置还包括用于显示该装置与电脑连接情况的指示灯。

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