CN201440306U - 脑电示教仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种脑电示教设备，特指一种用于脑电生物医学专业教学的示教产品。它是在现有的脑电图机的基础上将放大器设计成开放式的结构，放大器的线路面板嵌在机箱体的上方，所有电器元器件都焊接在线路面板的反面，并在线路面板的正面画有相对应的定标电路、前置差分放大电路、低通滤波电路、后置主放大电路、A/D转换电路、光耦隔离电路的电原理图，在线路板的正面同时设置波形测量点和故障设置点，这种结构方式有利于学生更直观的学习掌握脑电图机和放大器的工作原理，通过各种故障现象查找原因，掌握放大器故障维修知识。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脑电示教设备，特指一种用于脑电生物医学专业教学的示教产品。
背景技术
近年来，脑电地形图机在各级医院大都得到了广泛的临床应用，很多医学专业院校都开设了脑电生物医学专业课程，其主要教学目的是在于揭示脑电图机的工作原理、结构组成、故障维修的一些基础知识，因此设计一种方便示教的脑电图机设备很有重要意义。
由于科学技术的飞速发展，大规模的集成电路广泛应用于医学领域，使脑电图仪器有了很大的发展，现在临床上使用的脑电图机基本上都是无笔描记的数字脑电图机，其主要由信号导联线、放大器和计算机组成，放大器集成了原来的信号放大和模数转换功能，通过USB线与计算机相连接，其体积小、重量轻，便于携带，所以现在的脑电图机的核心部件就是放大器，它由信号采集、差分放大、后置放大、低通滤波、A/D转换、光耦隔离、单片机处理、数据传输等部分组成。
目前在脑电教学中普遍使用的是脑电图机进行讲解和操作，学生不能够直观的看到放大器内部结构，不能观察到经过各级处理后的波形信号，更不能演示各种故障现象，不能够为学生提供实践动手的机会。
发明内容
本实用新型要解决的主要技术问题就在于：在现有的脑电图机技术的基础上，设计成一种结构简单、直观，设有波形测量点和故障设置点，通过改变放大器电路结构模拟故障现象的脑电示教产品。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种脑电示教仪，它包括机箱体、放大器、显示器、装有脑电软件的计算机，将放大器设计成开放式的结构，放大器的线路面板嵌在机箱体上方，并通过USB线与机箱体内的计算机相连接。其特征在于：将放大器的定标电路、前置差分放大电路、低通滤波电路、后置主放大电路、A/D转换电路、光耦隔离电路、单片机处理、数据传输都设计在一块线路面板上，相关元器件焊接在线路面板的反面，其对应的各部分原理图绘画在线路面板的正面，并在线路面板的正面设有波形测试点和故障设置点，用示波器可测量出每个不同测试点处波形的形状或状态，通过调节线路面板上故障点处元器件的参数数值和改变元器件的位置来设置不同的故障，在计算机的屏幕上将出现相对应故障现象的波形或状态。
本实用新型的有益效果是，教师可根据教案自行选择测试点和故障设置点，方便教师的教学，有利于学生更直观的学习掌握脑电图机和放大器的工作原理，通过各种故障现象查找原因，掌握放大器故障维修知识。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的主视结构示意图。
图2是本实用新型的后视主结构示意图。
图3是本实用新型的电路原理连接示意图。
图4是本实用新型的前置差分放大器部分电路连接示意图。
图5是本实用新型的后置放大器部分电路连接点示意图。
具体实施方式
由图1、图2所示的脑电示教仪结构示意图，包括1.显示器、2.计算机主机、3.放大器、4.机箱体、5.鼠标、6.键盘。
图3给出了脑电示教仪的放大器电路原理连接图，它由前置差分放大电路AD620、前置主放大电路TLC2264、第一级低通滤波电路、第二级低通滤波电路、后置放大电路、数字模拟开关4051、A/D转换电路、光耦隔离电路6N137、单片机P89C58X2FA、USB通讯芯片CY7C68013、计算机部分组成。
将脑电信号或模拟信号通过导联线输入到前置差分放大器中(定标信号不通过导联线直接输入到前置差分放大器中)，在前置差分放大器中通过数字模拟开关CD4052选择导联方式，把经过前置差分放大后的信号输入到前置主放大器，将放大后的信号再经过第一级低通滤波和第二级低通滤波后输入到后置主放大器，后置主放大器的输出端与数字模拟开关CD4051相连接，CD4051通过控制信号从多导信号中选择一导送入到A/D转换器中，转换过来的数字信号经光电耦合器6N137传到单片机P89C58X2FA进行处理，单片机P89C58X2FA的P0口与USB芯片CY7C68013的数据总线连接，把单片机P89C58X2FA处理过的数据通过USB线传送到计算机中，同时计算机电源经USB线直接给电路板提供电源。
在图4中，U2为差分放大器，其型号为AD620，它的主要功能是对采样的信号进行差分放大，通过改变R2的电阻值来实现差分放大器的放大倍数，也就是增益，其公式为：
G＝(49.4KΩ/R2)+1R2越大，增益值越小。
在图5中，U3为运算放大器，其型号为TLC2264，R4为前置主放大器的反馈电阻，通过改变R4、R5的电阻值来改变前置主放大器的放大倍数，其公式为：
G＝R4/R5
R13为后置主放大器的反馈电子，通过改变R12、R13的电阻值来改变后置主放大器的放大倍数，其公式为：
G＝R13/R12。
Claims (4)
1.一种脑电示教仪，它包括机箱体、放大器、显示器、装有脑电软件的计算机，其特征在于，将放大器设计成开放式的结构，放大器的线路面板嵌在机箱体上方，并通过USB线与机箱体内的计算机相连接，并在线路面板的正面设有波形测试点和故障设置点。
2.根据权利要求1所示的脑电示教仪，其特征是：将脑电图机的定标电路、前置差分放大电路、低通滤波电路、后置主放大电路、A/D转换电路、光耦隔离电路都设计在一块线路面板上，相关元器件焊接在线路面板的反面，其对应的各部分原理图绘画在线路面板的正面。
3.根据权利要求1所示的脑电示教仪，其特征是：前置差分放大电路、低通滤波电路、后置主放大电路、A/D转换电路、光耦隔离电路的每一个前级输出和后级的输入之间分别设置开路点，在该点上装有插座，用相应插头的短路子和短路线实现该电路的结构改变。
4.根据权利要求1所示的脑电示教仪，其特征是：在前置放大器中所用到AD620的RG两脚连接处和前置主放大器、后置主放大器所用到TLC2264的-2N和GND两脚连接处分别通过插头和插座与电阻R2、R4、R5、R12、R13相连接。
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| CN103654773A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-26 | 北京飞宇星电子科技有限公司 | 脑电生理实验教学装置 |
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