CN216317589U - 一种基于安卓系统的动态调节ecg信号放大电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，包括运算放大器，所述运算放大器反向输入端通过输入电阻连接有用于采集生物电势的电极片，所述运算放大器正向输入端接地，所述运算放大器输出端与反向输入端之间连接有动态调节反馈电阻阻值的动态调节组件，所述动态调节组件通过差分多通道数字控制模拟开关进行反馈电阻的智能接入。本实用新型通过对后端获取的信号质量进行分析，并且动态的调整前端电极片获取的生物电势信号的强弱，实现不同湿润度的皮肤也能达到同样的生物电势信号，确保了测量前信号的完整性和有效性。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能终端领域，特别是涉及一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路。
背景技术
目前，穿戴设备中使用的ECG信号采集方案是通过电极片接触到人体皮肤，通过采集生物电势，将采集到电信号传送到传感器中；通过获得信号进行模数转换，再将得到的数据进行算法运算和分析，最终得到有效的心率数据。但是在实际的使用中发现，在手表或手环这类的穿戴设备要想达到医疗级的测试，除了设备的本体的精准测量外对使用者也有一定的要求；通过测试发现，不同的使用者其皮肤的水油平衡度是不一样的，测试的效率和准确性表现不一。所以在同一块设备中适配不同水油平衡度皮肤的有效测量，显得尤为重要。在智能终端设备中加入动态的调整单元，将获取到的信号使其幅度大小调整到更易于测试的状态，看到目前的方案中没有对信号进行动态的跟踪这一处理单元；若在后端获取的是微弱信号时，传感器得到的信号微弱，并用此信号分析，其效率和准确性不能保证。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，实现前端电极片获取的生物电势信号的动态调节，确保测量前信号的完整性和有效性。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，包括运算放大器1，所述运算放大器1反向输入端通过输入电阻2连接有用于采集生物电势的电极片3，所述运算放大器1正向输入端接地，所述运算放大器1输出端与反向输入端之间连接有动态调节反馈电阻阻值的动态调节组件4，所述动态调节组件4通过差分多通道数字控制模拟开关进行反馈电阻的智能接入。
进一步的，所述运算放大器采用LM324。
进一步的，所述动态调节组件4包括多通道开关5，所述多通道开关5控制端与CPU连接，所述多通道开关4公共端与所述运算放大器1输出端连接，所述多通道开关4通道端通过不同阻值的反馈电阻6并联连接到所述运算放大器1反向输入端。
进一步的，所述多通道开关4采用CD4052。
进一步的，所述运算放大器1输出端连接有ECG传感器7，且所述ECG传感器7输出端与CPU连接。
附图说明
图1为本实用新型一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型的基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如图1所示，本实用新型实施例提出了一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，包括运算放大器1，所述运算放大器1反向输入端通过输入电阻2连接有用于采集生物电势的电极片3，所述运算放大器1正向输入端接地，所述运算放大器1输出端与反向输入端之间连接有动态调节反馈电阻阻值的动态调节组件4，所述动态调节组件4通过差分多通道数字控制模拟开关进行反馈电阻的智能接入。
所述运算放大器采用LM324。在本实施方式中，LM324系列是低成本的四路运算放大器，具有真正的差分输入。LM324应用领域包括传感器放大器，直流增益模块和所有传统的运算放大器可以更容易地在单电源系统中实现的电路。
所述动态调节组件4包括多通道开关5，所述多通道开关5控制端与CPU连接，所述多通道开关4公共端与所述运算放大器1输出端连接，所述多通道开关4通道端通过不同阻值的反馈电阻6并联连接到所述运算放大器1反向输入端。在本实施方式中，CPU检测到ECG信号较弱时，驱动多通道开关4切换反馈电阻6，增大检测的ECG信号，进而实现信号采集的效率和准确性。
所述多通道开关4采用CD4052。在本实施方式中，CD4052是一个差分4通道数字控制模拟开关，有A、B两个二进制控制输入端和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。CD4052从多个模拟输入信号中切换选择所需输入通道模拟输入信号电路。在此电路中，CD4052用于切换反馈电阻6。
所述运算放大器1输出端连接有ECG传感器7，且所述ECG传感器7输出端与CPU连接。在本实施方式中，ECG传感器7用于采集人体ECG信号并传送至手机，便于对人体健康状态进行掌控。
以下列举所述基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路的较优实施例，以清楚的说明本实用新型的内容，应当明确的是，本实用新型的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本实用新型的思想范围之内。
本实用新型实施例提出了一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路的使用方法，具体工作原理为：
假设输入电阻2为Ri，反馈电阻6为Rf，则运算放大器1的输出为：
×Vi，其中Vi、Vo分别为运算放大器1的输入信号和输出信号。
通过多通道开关4来选择不同的反馈电阻6作用到集成运算放大器1上，改变其放大倍数，并将信号给到ECG传感器7分析获得数据给到CPU；通过CPU端分析当前获取到的信号质量如何，如果信号质量较差，则可以通过编码实现多通道开关4选择集成运算放大器1使用的反馈电阻6，这样可以有效的调整获取的信号；同理信号过大也可以对应放小。这里采用多通道开关型号为CD4052，有A、B两个二进制控制输入端和INH输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号。相当于一个双刀四掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码A、B来决定，可以通过CPU的gpio口来控制A、B输入端其使能脚使用对应的通路作用在集成运算放大器其真值表如下：
| INH | B | A | 接通通道 |
| 0 | 0 | 0 | 0x，0y |
| 0 | 0 | 1 | 1x，1y |
| 0 | 1 | 0 | 2x，2y |
| 0 | 1 | 1 | 3x，3y |
| 1 | X | X | None |
通过CPU来检测当前的信号质量，并操作差分多通道数字控制模拟开关作用到集成运算放大器的反馈电阻6，使其得到稳定的信号采集供给到ECG传感器做信号分析。
综上所述，本实用新型结构设计合理，通过对后端获取的信号质量进行分析，并且动态的调整前端电极片获取的生物电势信号的强弱，实现不同湿润度的皮肤也能达到同样的生物电势信号，确保了测量前信号的完整性和有效性。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，其特征在于，包括运算放大器，所述运算放大器反向输入端通过输入电阻连接有用于采集生物电势的电极片，所述运算放大器正向输入端接地，所述运算放大器输出端与反向输入端之间连接有动态调节反馈电阻阻值的动态调节组件，所述动态调节组件通过差分多通道数字控制模拟开关进行反馈电阻的智能接入。
2.如权利要求1所述的基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，其特征在于，所述运算放大器采用LM324。
3.如权利要求1所述的基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，其特征在于，所述动态调节组件包括多通道开关，所述多通道开关控制端与CPU连接，所述多通道开关公共端与所述运算放大器输出端连接，所述多通道开关通道端通过不同阻值的反馈电阻并联连接到所述运算放大器反向输入端。
4.如权利要求1所述的基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，其特征在于，所述多通道开关采用CD4052。
5.如权利要求1所述的基于安卓系统的动态调节ECG信号放大电路，其特征在于，所述运算放大器输出端连接有ECG传感器，且所述ECG传感器输出端与CPU连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121587112.3U CN216317589U (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 一种基于安卓系统的动态调节ecg信号放大电路 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN216317589U true CN216317589U (zh) | 2022-04-19 |
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|---|---|
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2021
- 2021-07-13 CN CN202121587112.3U patent/CN216317589U/zh active Active
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