CN203662752U - 应用于心电监护仪的心电数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了应用于心电监护仪的心电数据采集系统，包括连接有信号调理电路以及A/D转换器的采样控制器，信号调理电路为与心电图导联相连的信号调节单元，并与A/D转换器相连接，在采样控制器上则设有供数字信号输出的数据输出接口。本实用新型设计合理，采用采样控制器的设计来替代现有采集系统使用CPU或DSP作为系统的控制部件，克服了现有技术存在的不足，大大的提高了系统的数字处理效率，不仅有利于降低产品成本、缩短研发周期和提高系统的可靠性和性价比，而且还有利于缩小系统体积和降低系统损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集领域，具体的说，是应用于心电监护仪的心电数据采集系统。
背景技术
心电数据采集系统是心电监护仪的重要组成部分，随着目前心血管疾病发病率的提高，每年死于心血管疾病的人数已高达几十万，因此，提高心电监护仪数据采集系统的性能，对提高人民健康水平也有着重大的现实意义。基于现有技术，我们知道，心电数据采集系统的主要作用是把模拟心电信号转换成数字信号，以便实现数字信号处理，当然，其精确性和可靠性也是至关重要的。传统的设计方案是以CPU（微控制器）或DSP（数字信号处理器）作为控制部件，通过编程的方式来控制模数变换器，从而实现心电信号的数据采集，然而，在实际使用时，这种方案必将造成CPU或DSP的中断系统的频繁动作，造成CPU或DSP实时数字处理速度能力的削弱。基于这一状况，本实用新型提出了一种新型心电数据采集系统，该系统不仅能减轻CPU或DSP的负担，提高实时数字处理能力，还能有效的控制系统的制作成本，提高系统控制的可靠性，具有极高的实用价值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供应用于心电监护仪的心电数据采集系统，采用采样控制器的设计，大大的提高了系统的数字处理效率，不仅有利于降低产品成本、缩短研发周期和提高系统的可靠性和性价比，而且还有利于缩小系统体积和降低系统损耗。
本实用新型通过下述技术方案实现：应用于心电监护仪的心电数据采集系统，对现有使用CPU或DSP作为控制部件的心电图采集系统而言，现有技术往往存在硬件设计复杂、体积庞大、软件编写繁琐、开发周期长以及研制成本高等一系列问题，因此，为解决上述问题，本实用新型提出了如下结构：包括连接有信号调理电路以及A/D转换器的采样控制器，信号调理电路为与心电图导联相连的信号调节单元，并与A/D转换器相连接，在采样控制器上则设有供数字信号输出的数据输出接口，在本实用新型中，采样控制器可实现信号的采集、处理、回放、存储、通信和显示等多功能于一体，大大的提高了系统的数字处理效率，极具实用价值。
考虑到从心电图导联出来的心电信号是低频信号（能量主要集中在0.05Hz～100Hz），本实用新型提出了信号调理电路的设计，如下所示：所述的信号调理电路由相互连接的模拟放大电路以及采集保持器组成，模拟放大电路连接在心电图导联上，采集保持器连接在A/D转换器上，而所述的采样控制器则与采集保持器相连接，在实际使用时，从心电图导联出来的心电信号首先被送入模拟放大电路，进行模拟信号处理，滤掉心电信号中的各种干扰成份，然后，再被送到采集保持器进行采集保持，最后，才被送入到A/D转换器进行模/数转换，当然，整个采样过程均由采样控制器来控制实现的。
由上述结构可知，采样控制器的主要作用时产生各种控制信号和检测A/D转换器的状态，以确保采样系统的正常工作，为此，所述的采样控制器包括分别与A/D转换器相连的分频模块以及ADC控制模块，在分频模块以及ADC控制模块上还连接有与A/D转换器相连的数据锁存器，所述的数据输出接口则连接在数据锁存器上。
为更好的实现上述结构，所述的分频模块包括分别与ADC控制模块相连接的50倍分频器以及500倍分频器，50倍分频器与500倍分频器相互连接，在A/D转换器上则定义有供50倍分频器相连接的CLOCK引脚以及供500倍分频器相连接的START引脚、ALE引脚，其中，50倍分频器连接在采样控制器的外围晶振电路上，并供外围晶振电路所产生的25MHz时钟输入。
本实用新型电路结构简单，在所述的A/D转换器上还定义有供ADC控制模块相连接的EOC引脚以及OE引脚。
为更好的实现本实用新型，所述的ADC控制模块以及A/D转换器均为ADC0809；所述的模拟放大电路为AD620。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型结构简单，采用采样控制器的设计来替代现有采集系统使用CPU或DSP作为系统的控制部件，克服了现有技术存在的硬件设计复杂、体积庞大、软件编写繁琐、开发周期长以及研制成本高等一系列问题，大大的提高了系统的数字处理效率，不仅有利于降低产品成本、缩短研发周期和提高系统的可靠性和性价比，而且还有利于缩小系统体积和降低系统损耗。
（2）本实用新型设计合理，采用信号调理电路连接在心电图导联上，避免了因心电信号频率过低而造成的采集精度低等缺陷，由AD620制作而成的模拟放大电路则可用于过滤心电信号中的各种干扰因素，提高数据采集的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
现有的心电采集系统多采用CPU或DSP作为控制部件，并通过在CPU或DSP等芯片中编写复杂的程序来实现心电信号的采集功能，而为克服上述技术存在的硬件设计复杂、体积庞大、软件编写烦琐、开发周期长和研制成本高等一系列问题，本实用新型提出了应用于心电监护仪的心电数据采集系统，该系统采用采样控制器作为系统的控制核心，可实现信号的采集、处理、回放、存储、通信和显示等多功能于一体，不仅有利于降低产品成本、缩短研发周期和提高系统的可靠性和性价比，而且还有利于缩小系统体积和降低系统损耗。如图1所示，本实用新型主要由信号调理电路、A/D转换器以及采样控制器三部分组成，信号调理电路以及A/D转换器均连接在采样控制器上，其中，信号调理电路为与心电图导联相连的信号调节单元，并与A/D转换器相连接；在采样控制器上则设有供数字信号输出的数据输出接口。
由上述结构可知，采样控制器的功能包括两点：控制信号调理电路进行模拟信号的处理以及控制A/D转换器对心电信号进行采集和模/数转换，其结构如下所示：
（1）信号调理电路：如图1所示，主要由相互连接的模拟放大电路以及采集保持器组成，模拟放大电路连接在心电图导联上，采集保持器连接在A/D转换器上，而采样控制器则与采集保持器相连接。该设计主要考虑到从心电图导联出来的心电信号是低频信号（能量主要集中在0.05Hz～100Hz），因此，从心电图导联出来的心电信号首先被送入模拟放大电路，进行模拟信号处理，滤掉心电信号中的各种干扰成份，然后，再被送到采集保持器进行采集保持，最后，才被送入到A/D转换器进行模/数转换，当然，整个采样过程均由采样控制器来控制实现的。为达到心电信号放大的指标要求，本实用新型所述的模拟放大电路可采用AD620制作而成。
（2）采样控制器：包括分别与A/D转换器相连的分频模块以及ADC控制模块，在分频模块以及ADC控制模块上还连接有与A/D转换器相连的数据锁存器，数据输出接口则连接在数据锁存器上。在本实用新型中，数据锁存器可用于锁存被A/D转换器转换的数据；采样控制器的主要作用是产生各种控制信号和检测A/D转换器的状态，以确保采样系统的正常工作；而ADC控制模块则产生整个系统正常工作所需的各个时序，使整个系统有条不紊地工作。当然，为更好的实现上述结构，如图1所示，分频模块的结构可概括如下：包括分别与ADC控制模块相连接的50倍分频器以及500倍分频器，50倍分频器与500倍分频器相互连接，其中，50倍分频器连接在采样控制器的外围晶振电路上，并供外围晶振电路所产生的25MHz时钟输入。
（3）A/D转换器：该器件在采样控制器的控制下，可将采集所得的模拟信号转换成数字信号，送入采样控制器中，供其输出，其结构如图1所示，组成采样控制器的各功能模块（如：50倍分频器、500倍分频器、ADC控制模块、数据锁存器），均连接在该芯片上，而为更好的实现上述结构，本实用新型在A/D转换器上分别定义有50倍分频器相连接的CLOCK引脚；供500倍分频器相连接的START引脚、ALE引脚；供ADC控制模块相连接的EOC引脚以及OE引脚，ADC控制模块可采用ADC0809。
本实用新型设计合理，采用采样控制器的设计来替代现有采集系统使用CPU或DSP作为系统的控制部件，克服了现有技术存在的不足，大大的提高了系统的数字处理效率，不仅有利于降低产品成本、缩短研发周期和提高系统的可靠性和性价比，而且还有利于缩小系统体积和降低系统损耗。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：包括连接有信号调理电路以及A/D转换器的采样控制器，信号调理电路为与心电图导联相连的信号调节单元，并与A/D转换器相连接，在采样控制器上则设有供数字信号输出的数据输出接口。
2.根据权利要求1所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：所述的信号调理电路由相互连接的模拟放大电路以及采集保持器组成，模拟放大电路连接在心电图导联上，采集保持器连接在A/D转换器上，而所述的采样控制器则与采集保持器相连接。
3.根据权利要求2所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：所述的采样控制器包括分别与A/D转换器相连的分频模块以及ADC控制模块，在分频模块以及ADC控制模块上还连接有与A/D转换器相连的数据锁存器，所述的数据输出接口则连接在数据锁存器上。
4.根据权利要求3所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：所述的分频模块包括分别与ADC控制模块相连接的50倍分频器以及500倍分频器，50倍分频器与500倍分频器相互连接，在A/D转换器上则定义有供50倍分频器相连接的CLOCK引脚以及供500倍分频器相连接的START引脚、ALE引脚。
5.根据权利要求4所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：在所述的A/D转换器上还定义有供ADC控制模块相连接的EOC引脚以及OE引脚。
6.根据权利要求5所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：所述的ADC控制模块以及A/D转换器均为ADC0809。
7.根据权利要求6所述的应用于心电监护仪的心电数据采集系统，其特征在于：所述的模拟放大电路为AD620。
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Applications Claiming Priority (1)
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2013
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