CN215503064U - 一种非接触开关的生物信号前端记录设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种非接触开关的生物信号前端记录设备，包括盖体、保护罩和底板，盖体和底板分别设于保护罩上下两侧，盖体上中部设有上位机接口且上位机接口对角两侧设有多个红外接收头且红外接收头连接有红外遥控器，盖体下设有霍尔传感器且霍尔传感器磁性连接有磁铁杆，霍尔传感器用于检测磁铁杆磁量的变化实现开关机；保护罩内设有电池；底板上设有电池接口、MCU控制单元和生物信号采集芯片且底板下垂直设有电极探针，红外接收头与霍尔传感器并联连接后电性连接MCU控制单元。本实用新型结构紧凑，操作便捷，可实现非接触的频繁开关机。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物信号记录设备技术领域，具体涉及一种非接触开关的生物信号前端记录设备。
背景技术
活动细胞或组织不论在静止状态还是活动状态，都会产生与生命状态密切相关的、有规律的电现象，称为生物电。生物电信号包括静息电位和动作电位，其本质是离子的跨膜流动。临床上常见的生物电信号主要有：心电、脑电、肌电、胃电、视网膜电等。
随着科研人员对生物脑电信号研究的不断深入，用于生物脑信号采集设备的设计也趋于完备，目前对脑电信号的研究实验主要在小鼠脑部进行，但由于小鼠在实验时需要处于移动状态，且设备需要进行频繁的开关机，如何方便地启动和关闭设备便成了困扰研究人员的一个难题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种非接触开关的生物信号前端记录设备，由霍尔传感器控制开关，实现生物信号记录的同时方便科研人员对设备进行开启和关闭的操作。
本实用新型采用的技术方案是：
一种非接触开关的生物信号前端记录设备，包括盖体、保护罩和底板，盖体和底板分别设于保护罩上下两侧，所述盖体上中部设有上位机接口且上位机接口对角两侧设有多个红外接收头且红外接收头连接有红外遥控器，所述盖体下设有霍尔传感器且霍尔传感器磁性连接有磁铁杆，霍尔传感器用于检测磁铁杆磁量的变化实现开关机；所述保护罩内设有电池；所述底板上设有电池接口、MCU控制单元和生物信号采集芯片且底板下垂直设有电极探针，所述红外接收头与霍尔传感器并联连接后电性连接MCU控制单元。
优先地，盖体上还设有多个状态指示灯且均电性连接MCU控制单元，所述状态指示灯采用贴片LED灯，状态指示灯分别指示电池的电量情况和本设备的运行状态。
优先地，所述保护罩上端一侧设有凹槽且凹槽长度≥霍尔传感器长度，便于霍尔传感器外露并检测电磁量进行开关机。
优先地，所述保护罩下端外侧设有多个固定块且固定块上均设有通孔。
优先地，所述上位机接口、生物信号采集芯片和电池接口均与MCU控制单元电性连接，所述电极探针电性连接生物信号采集芯片，所述电池连接电池接口，便于为设备提供电能。
优先地，所述红外接收头采用SM0038接收头，用于接收红外遥控器发送的红外指令信号；所述上位机接口连接有上位机且上位机接口采用FPC21P0.3mm接口，用于与上位机连接以调试设备，且上位机接口采用磁吸结构，便于使用者连接；所述霍尔传感器采用DRV5032FADMRR传感器；所述MCU控制单元采用STM32L4R5QII6单片机，在使用M4架构的同时实现超低功耗，便于对各个模块进行统一调度；所述生物信号采集芯片采用intan-RHD2132生物信号采集芯片，用于将电极探针上反映的生物信号转化为MCU控制单元能够识别的电信号；所述电极探针采用36pin-Omnetics接口，用于插入小鼠脑部以采集生物信号。
优先地，所述保护罩采用光敏树脂材质制成。
本实用新型的有益效果是：
1.采用磁铁杆多次靠近记录设备并通过霍尔传感器检测电磁量，在不接触小鼠的情况下进行设备的频繁开关机，不影响小鼠的正常运动且操作便捷；
2.运行过程中，使用者可通过红外遥控器向本设备的红外接收头发送指令以调整本设备的运行参数，操作便捷。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的记录设备结构示意图；
图2是本实用新型的记录设备连接示意图；
图3是本实用新型的霍尔传感器连接示意图；
图4是本实用新型的MCU控制单元接口连接示意图；
图5是本实用新型的生物信号采集芯片连接示意图。
图中标记为：1.红外接收头，2.上位机接口，3.状态指示灯，4.霍尔传感器，5.电池，6.保护罩，7.电池接口，8.MCU，9.生物信号采集芯片，10.电极探针。
具体实施方式
如图1所示，一种非接触开关的生物信号前端记录设备，整个记录设备的重量为12g，包括盖体、保护罩6和底板，盖体和底板分别设于保护罩6上下两侧，保护罩6采用光敏树脂材质制成，保护罩6上端一侧设有凹槽且凹槽长度≥霍尔传感器4长度，便于霍尔传感器4外露并检测电磁量进行开关机，保护罩6下端外侧设有多个固定块且固定块上均设有通孔，保护罩6内设有电池5；
如图1-5所示，盖体上中部设有上位机接口2且上位机接口2对角两侧设有多个红外接收头1且红外接收头1连接有红外遥控器，上位机接口2连接有上位机且上位机接口2采用FPC21P0.3mm接口，用于与上位机连接以调试设备，且上位机接口2采用磁吸结构，便于使用者连接，红外接收头1采用SM0038接收头，用于接收红外遥控器发送的红外指令信号；盖体下设有霍尔传感器4且霍尔传感器4磁性连接有磁铁杆，霍尔传感器4用于检测磁铁杆磁量的变化并上传至MCU控制单元8进而实现开关机，霍尔传感器4采用DRV5032FADMRR传感器，当磁量大于3.0mT时，其向MCU控制单元8输出低电平，当磁量小于1.5mT时，其向MCU控制单元8输出高电平；底板上设有电池接口7、MCU控制单元8和生物信号采集芯片9且底板下垂直设有电极探针10，MCU控制单元8采用STM32L4R5QII6单片机，在使用M4架构的同时实现超低功耗，便于对各个模块进行统一调度；生物信号采集芯片9采用intan-RHD2132生物信号采集芯片9，用于将电极探针10上反映的生物信号转化为MCU控制单元8能够识别的电信号；电极探针10采用36pin-Omnetics接口，用于插入小鼠脑部以采集生物信号；红外接收头1与霍尔传感器4并联连接后电性连接MCU控制单元8，上位机接口2、生物信号采集芯片9和电池接口7均与MCU控制单元8电性连接，电极探针10电性连接生物信号采集芯片9，电池5连接电池接口7，便于为设备提供电能；
如图1所示，盖体上还设有多个状态指示灯3且均电性连接MCU控制单元8，状态指示灯3采用贴片LED灯，状态指示灯3分别指示电池5的电量情况和本设备的运行状态；
如图1-2所示，本实用新型的使用流程是：(1)使用者通过用磁铁杆靠近本设备霍尔传感器4的方式实现非接触式的开机，电池5向整个系统提供电能，两个状态指示灯3亮起，分别指示电池5的电量情况以及本设备的运行状态；(2)在初次使用时，需要将本设备通过上位机接口2连接至上位机进行校准；(3)完成校准之后，本设备通过电极探针10固定在小鼠头部，生物信号采集芯片9持续检测电极探针10传导的微弱电信号，并将其进行放大处理后传递给MCU控制单元8，MCU控制单元8不断读取生物信号采集芯片9的信号以记录小鼠的脑电信号，在不影响小鼠正常活动的情况下对其脑电信号进行记录，从而保证记录到的脑电信号能够反应小鼠的运动情况；(4)在运行过程中，使用者可以通过红外遥控器向本设备的红外接收头1发送指令以调整本设备的运行参数；(5)使用者再次使用磁铁杆靠近本设备的霍尔传感器4进行关机，或者等到本设备的电池5电量耗尽时可自动关机。
本实用新型的优点：结构紧凑，操作便捷，可实现非接触的频繁开关机。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种非接触开关的生物信号前端记录设备，包括盖体、保护罩和底板，盖体和底板分别设于保护罩上下两侧，其特征在于：所述盖体上中部设有上位机接口且上位机接口对角两侧设有多个红外接收头且红外接收头连接有红外遥控器，所述盖体下设有霍尔传感器且霍尔传感器磁性连接有磁铁杆，霍尔传感器用于检测磁铁杆磁量的变化实现开关机；所述保护罩内设有电池；所述底板上设有电池接口、MCU控制单元和生物信号采集芯片且底板下垂直设有电极探针，所述红外接收头与霍尔传感器并联连接后电性连接MCU控制单元。
2.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述盖体上还设有多个状态指示灯且均电性连接MCU控制单元，所述状态指示灯采用贴片LED灯。
3.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述保护罩上端一侧设有凹槽且凹槽长度≥霍尔传感器长度。
4.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述保护罩下端外侧设有多个固定块且固定块上均设有通孔。
5.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述上位机接口、生物信号采集芯片和电池接口均与MCU控制单元电性连接，所述电极探针电性连接生物信号采集芯片，所述电池连接电池接口。
6.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述红外接收头采用SM0038接收头，所述上位机接口连接有上位机且上位机接口采用FPC 21P0.3mm接口，所述霍尔传感器采用DRV5032FADMRR传感器，所述MCU控制单元采用STM32L4R5QII6单片机，所述生物信号采集芯片采用intan-RHD2132生物信号采集芯片，所述电极探针采用36pin-Omnetics接口。
7.根据权利要求1所述的非接触开关的生物信号前端记录设备，其特征在于：所述保护罩采用光敏树脂材质制成。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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2020
- 2020-10-15 CN CN202022299047.6U patent/CN215503064U/zh active Active
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