CN201500129U - 带有肌电检测功能的心理测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有肌电检测功能的心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部肌电放大滤波电路(6)、AD采样电路(7)和单片机主控电路(8)，其中，所述心理测试仪还包括设置在壳体外部的肌电传感器(1)和设置在所述壳体内部的对肌电信号作前置放大的肌电前置放大电路(2)、用于滤除工频干扰信号的肌电陷波电路(3)、用于屏蔽空间辐射干扰的肌电屏蔽电路(4)以及用于使前后级阻抗相匹配的阻抗匹配电路(5)。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及心理测试仪领域，特别是一种通过检测被测人肌电信号获得被测人心理状况的心理测试仪。
【背景技术】
心理测试仪又称测谎仪(Polygraph)，是一种记录多项生理反应的仪器，在犯罪调查中可用于协助侦讯，以获得受询问者的心理状况，从而判断其是否涉及刑案。其原理建立在人在说谎时生理上会发生一系列不能自控的变化，包括一些难以用肉眼观察到的生理状况，例如呼吸速率和血容量异常、脉搏加快、血压升高、血输出量增加及成分变化、皮下汗腺分泌增加、瞳孔放大、胃收缩和/或肌肉紧张等。
现代测谎仪通常由传感器、主机和微机组成。其中，传感器与人的体表连接，用于采集人体生理参量的变化信息；主机是电子部件，将传感器所采集的模拟信号经过处理转换成数字信号；微机将输入的数字信号进行存储、分析、显示，获得测谎结果。
例如中国发明专利申请200310100622.3公开的一种脑电心理测试仪，由脑电极、信号采集与转换电路、计算机、耳机和投影仪组成，通过对被试者施加一定方式的刺激，并从放置在头皮上的脑电极实时采集到的脑电波信号中，提取相应的事件相关电位进行分析，从而对被试者的身心状态做出评判。
又例如中国发明专利申请200820108530.8公开的一种带有皮温检测功能的测谎仪，它包括壳体和用于检测皮温生理参数的皮温检测电路，该皮温检测电路包括温度传感器、信号放大器和模数转换器，该温度传感器被佩带在被测人身体的待检测部位，该温度传感器通过信号放大器与模数转换器相连，该模数转换器与微控制器相连。
然而申请人发现，人说谎时也会产生肌电变化，所谓肌电即是骨骼肌的肌肉运动单位在收缩时所产生的生物电活动的集合。通过探测人体的肌电活动变化也应当能够用于测谎。而现有技术中并没有发现通过检测肌电实现测谎的设备。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种能够通过检测被测人肌电数据获得测谎结果的心理测试仪。
[技术方案]
为了实现上述目的，本实用新型供一种带有肌电检测功能的心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部肌电放大滤波电路6、AD采样电路7和单片机主控电路8，其中，所述心理测试仪还包括设置在壳体外部的肌电传感器1和设置在所述壳体内部的对生电信号作前置放大的肌电前置放大电路2、用于滤除工频干扰信号的肌电陷波电路3、用于屏蔽空间辐射干扰的肌电屏蔽电路4以及用于使前后级阻抗相匹配的阻抗匹配电路5，其中所述肌电传感器1、肌电前置放大电路2、肌电陷波电路3、阻抗匹配电路5、肌电放大滤波电路6、AD采样电路7、单片机主控电路8依次相连，肌电屏蔽电路4具有稳定电位，该稳定电位与肌电传感器1的稳定电位连相连，所述单片机主控电路8具备微控制器和标准的数据输出端。
肌电检测是本领域现有技术，有大量公开文献详细记录其检测原理及手段，可提及的如《肌电测量技术的应用》，《中国临床康复》，2006年41期；术中神经电图-肌电图检测方法的临床应用，沈丽英等，《中华手外科杂志》，1998年03期。
对于肌电检测手段，一种优选的技术方案是采用银-氯化银传感器作为肌电传感器，例如采用徐州英剑纳米科技有限公司销售的CNC-01型生物传感器。使用时，将肌电传感器放置/粘贴在被测人的前额部位，用于采集肌电信号。
在本实用新型的心理测试仪，优选地所述肌电前置放大电路2采用AD620或AD8552放大电路，在连接时，将肌电传感器的输出端分别接在所述前置放大器的正负输入端。AD620和AD8552均为美国AD公司生产、销售的两种运算放大器，常用作生物电前置放大电路(例如在心电测谎仪中作为心电前置放大电路)，该放大电路能够对采集到的生物电信号进行前置放大。
优选地所述肌电陷波电路3是交流声滤波电路，它是由阻容元件构成的无源带阻滤波器，其输入端与前置放大电路2的输出相连，其输出端与阻抗匹配电路5相连。
在本实用新型中，肌电屏蔽电路4的稳定电位与肌电传感器1的稳定电位连相连，能用于屏蔽空间辐射的干扰信号。肌电屏蔽电路4可采用集成运放OPA2277或LM6062构成。
在本实用新型范围内，所述肌电阻抗匹配电路5是电压跟随器电路，它由集成运输放大器构成，例如采用OPA2277或LM6062型集成运放。集成运放的正输入端与前级的陷波电路3相连，负输入端与输出端相连，输出端又与后级的肌电放大滤波电6相连。这样，将它设置在肌电陷波电路5与肌电放大滤波电路6之间，能够起到使陷波电路输出与后级放大器的阻抗匹配的作用。
根据本实用新型的一种优选地具体实施方式，所述肌电放大滤波电路6是同相比例放大器，它由集成运输放大器构成，例如采用OPA2277或LM6062型集成运放。集成运输放大器的正输入端与前级的阻抗匹配电路5相连，负输入端接比例放大的阻容，输出端与AD采样电路7相连。它能有效将肌电信号放大，以供AD采样线路采集。
根据本实用新型的一种优选地具体实施方式，所述AD采样芯片7具有串行总线，所述串行总线与单片机主控电路8的微控制器的引脚相连。
优选地，所述标准的数据输出端是能够与PC进行数据交换的端口，例如USB端口、以太网端口、蓝牙端口、红外端口等，用于连接51单片机微控制器与上位机(PC主机)，以实现本实用新型的心理测试仪与PC主机之间的通讯。
在本实用新型范围中，术语“上位机”包括通用计算机和安装在所述计算机中的必要软件。上位机能够实现的功能包括接收来自心理测试仪的输出信号，将这些输出信号以曲线或图表形式显示在显示设备中，供工作人员评价被测人的心理状态。所述上位机和相关软件均为现有技术，是本领域技术人员能够不付出创造性劳动而实现的。在本实用新型中不再赘述。
在本实用新型中，单片机主控电路8采用单片机构成，它能过对本实用新型的心理测试仪中的各电路进行控制，收集最终获得的数据并转换成PC可识别的数据，传输到上位机，供进一步处理或判断。
[有益效果]
本实用新型实现了一种通过检测被测人肌电数据获得测谎结果的心理测试仪，由于在传统心理测试仪上添加肌电通道，能够更准确的检测被试者的心理变化。
本实用新型结构简单，成品体积小、轻便易携，制造成本较低，广泛适用多种行业。
【说明书附图】
图1为本实用新型的模块图。
其中，1、肌电传感器；2、肌电前置放大电路；3、肌电陷波电路；4、肌电屏蔽电路；5、阻抗匹配电路；6、肌电放大滤波电；7、AD采样电路；8、单片机主控电路。
【具体实施方式】
通过下面给出的本实用新型具体实施例可以进一步清楚地理解本实用新型，但这些实施例不是对保护范围的限制。
在壳体中安装AD8552放大电路，其输出端与交流声滤波电路构成的肌电陷波电路3相连，然后设置由OPA2277集成运输放大器构成的电压跟随器，其正输入端与前级的交流声滤波电路相连，负输入端与输出端相连，又与后级的由同型号集成运输放大器构成的同相比例放大器相连，然后连接到AD采样电路7和单片机主控电路8。该主控电路8设有蓝牙模块和USB端口，能够和上位机连接通讯。
肌电传感器1通过电缆与壳体中的AD8552放大电路相连。
使用时，将肌电传感器的三个分支感应端安置在被测人眉毛正上方的额肌上，额肌的活动能够确的反映出自主神经系统的活动水平。由于自主神经系统包括交感神经和副交感神经，几乎任何情绪均能影响到自主神经系统。当被测人说谎的时候，交感神经兴奋将导致肌电活动水平增高，传感器采集到肌电变化通过各级电路传输到上位机，以曲线形式显示在屏幕上，图谱在一组测试完成的同时被保存下来，以供主测者评判被测人在哪些问题上说了谎，计算机也会自动计算被测人在每个问题上对应的肌电活动强度，以直方图的形式列出。
Claims (9)
1.一种带有肌电检测功能的心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部肌电放大滤波电路(6)、AD采样电路(7)和单片机主控电路(8)，其特征在于所述心理测试仪还包括设置在壳体外部的肌电传感器(1)和设置在所述壳体内部的对肌电信号作前置放大的肌电前置放大电路(2)、用于滤除工频干扰信号的肌电陷波电路(3)、用于屏蔽空间辐射干扰的肌电屏蔽电路(4)以及用于使前后级阻抗相匹配的阻抗匹配电路(5)，其中所述肌电传感器(1)、肌电前置放大电路(2)、肌电陷波电路(3)、阻抗匹配电路(5)、肌电放大滤波电路(6)、AD采样电路(7)、单片机主控电路(8)依次相连，所述肌电屏蔽电路(4)具有稳定电位，所述稳定电位与肌电传感器(1)的稳定电位相连，所述单片机主控电路(8)具备微控制器和标准的数据输出端。
2.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述肌电传感器(1)是银-氯化银传感器。
3.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述肌电前置放大电路(2)是AD620或AD8552放大电路。
4.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述肌电陷波电路(3)是交流声滤波电路。
5.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述肌电阻抗匹配电路(5)是电压跟随器电路。
6.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述肌电放大滤波电路(6)是同相比例放大器。
7.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述AD采样芯片(7)具有串行总线，所述串行总线与单片机主控电路(8)的微控制器的引脚相连。
8.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述单片机主控电路(8)为增强型51单片机微控制器。
9.根据权利要求1所述的带有肌电检测功能的心理测试仪，其特征在于所述标准的数据输出端(9)是USB端口和/或蓝牙端口和/或红外端口。
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| CN109938756A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-28 | 深圳和而泰数据资源与云技术有限公司 | 一种监测精神压力的方法、脖套及系统 |
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2009
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