CN219147613U - 多通道脑电信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道脑电信号采集装置，包括可拆卸安装的主板及采集板，其中：采集板上集成有ADC芯片、多路复用器及若干测量电极，多路复用器与ADC芯片及测量电极分别电性连接，其中，ADC芯片为单通道芯片，不同测量电极获取的脑电采集信号通过多路复用器传输至ADC芯片，ADC芯片用于对脑电采集信号进行模数转换得到脑电采样数据；主板上集成有MCU控制单元。本实用新型采用单通道ADC芯片与多路复用器电性连接的方式实现多通道采集的技术效果，通道数较多，不受限制，可灵活配置，成本较低，货源多不受限制，而且装置体积小巧，便携性高，测量精度高，采样性能好，具有很高的实用性，便于推广使用。

Description

多通道脑电信号采集装置

技术领域

本实用新型属于脑电采集技术领域，具体涉及一种多通道脑电信号采集装置。

背景技术

当前市场上的脑电采集芯片基本都来自国外进口，这类芯片性能优异，但是也存在价格高、通道数少、供货交期长等问题，后期应用受限较多。国内的脑电采集芯片还处于初步发展阶段，只有单通道脑电采集芯片，为了实现多通道采集的效果，需要靠多个芯片通过菊花链方式级联实现。不仅可实现的通道数受限，而且占用体积相对较大，不符合可穿戴设备的小型化发展趋势。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种多通道脑电信号采集装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多通道脑电信号采集装置。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一种多通道脑电信号采集装置，所述装置包括可拆卸安装的主板及采集板，其中：

所述采集板上集成有ADC芯片、多路复用器及若干测量电极，所述多路复用器与ADC芯片及测量电极分别电性连接，其中，所述ADC芯片为单通道芯片，不同测量电极获取的脑电采集信号通过多路复用器传输至ADC芯片，所述ADC芯片用于对脑电采集信号进行模数转换得到脑电采样数据；

所述主板上集成有MCU控制单元。

一实施例中，所述主板和采集板通过连接器可拆卸安装。

一实施例中，所述连接器上设有多个与主板和/或采集板通信连接的IO接口。

一实施例中，所述连接器上的IO接口数量大于或等于所述采集板的IO接口数量。

一实施例中，所述测量电极包括多个信号采集点。

一实施例中，所述采集板还包括REF电极，所述ADC芯片包括与所述REF电极电性连接的REF引脚；和/或，

所述采集板还包括RLD电极，所述ADC芯片包括RLD引脚，所述RLD引脚与所述RLD电极电性连接。

一实施例中，所述MCU控制单元与ADC芯片通过SPI接口通信连接。

一实施例中，所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的控制按键，所述控制按键用于打开所述装置或关闭所述装置或进行模式切换；和/或，

所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的LED指示灯，所述LED指示灯用于指示所述装置当前所处的状态。

一实施例中，所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的USB串口，所述USB串口用于向所述MCU控制单元进行数据传输；和/或，

所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的WIFI组件，所述WIFI组件用于将所述MCU控制单元处理的数据向外部接收设备发送。

一实施例中，所述装置还包括电源组件，用于给所述装置供电。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种多通道脑电信号采集装置，采用单通道ADC芯片与多路复用器电性连接的方式实现多通道采集的技术效果，通道数较多，不受限制，可灵活配置，其测量精度较高，分辨率较好，且信噪比高，采样性能较好；

本实用新型采用的芯片过国产芯片，无特殊性，成本较低，货源多不受限制，具有多种替代芯片可选择；

本实用新型设置的多通道脑电信号采集装置体积小巧，便携性高，具有很高的实用性，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施例中主板和采集板的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施例中多通道脑电信号采集装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行描述。

参照图1、图2所示，本实用新型一具体实施例中的多通道脑电信号采集装置，包括可拆卸安装的主板1及采集板2，其中：

采集板2上集成有ADC芯片21、多路复用器22及若干测量电极23，多路复用器22与ADC芯片21及测量电极23分别电性连接，其中，ADC芯片21为单通道芯片，不同测量电极23获取的脑电采集信号通过多路复用器22传输至ADC芯片21，ADC芯片21用于对脑电采集信号进行模数转换得到脑电采样数据；

主板1上集成有MCU控制单元11。

据此设计，本实施例中的脑电信号采集装置可通过单通道ADC芯片21与多路复用器22电性连接的方式，以使本采集装置的芯片具有可以采集多通道脑电信号的技术效果，即，当多路复用器22与若干测量电极23(测量电极23包括多个信号采集点231)电性连接后，ADC芯片21即可实现多通道采集脑电信号的技术效果。可以理解的，通过该方法，可实现的通道数量不受限制，灵活性高，便于适用不同的应用场景，且使用的是国产单通道ADC芯片21，成本较低，替代品较多，货源得到保证，实用性较高。

可以理解的，当所需通道数发生变化时，相应的硬件电路也需作出对应调整，如此一来，重复行的工作较多，不利于脑电信号采集装置使用的灵活性和可拓展性，因此，为了增强脑电信号采集装置使用的灵活性和可拓展性，本实施例中的主板1和采集板2通过连接器可拆卸安装。

据此设计，本实施例中的采集板2和主板1均采用独立设计的方式，通过连接器进行可拆卸连接。当通道数需求发生变化时，主板1可以通用，不需要更换主板1，直接在主板1上更换对应通道数的采集板2即可，这样的设计，使得本实施例中的脑电信号采集装置具有很强的灵活性和可拓展性，实用价值高。

另外，本实施例中的采用的ADC芯片21大多为24位的脑电专用ADC芯片，能满足采集脑电信号所需的几uV到几百uV的测量精度，测量精度较高，分辨率较好，且信噪比高，采样性能较好。

进一步的，本实施例中的连接器上设有多个与主板1和/或采集板2通信连接的IO接口。据此设计，本实施例中的主板1和采集板2可通过IO接口通信连接。

另外，本实施例中的连接器上的IO接口数量大于或等于采集板2的IO接口数量。

只要满足连接器上的IO接口数量大于或等于各种采集板2的IO接口数量，连接器可以适配不同的采集板2，可以理解的，这样的设计可以增强脑电信号采集装置使用的灵活性和可拓展性。

优选的，本实施例中的测量电极23包括多个信号采集点231。据此设计，一个信号采集点231可以采集一个脑电信号，多个信号采集点231即可采集多个脑电信号，将多个脑电信号传输至多路复用器22，根据MCU控制单元11的控制指令，输出一路脑电信号，以完成多通道脑电信号采集的工作。

另外，本实施例中的采集板2还包括REF电极24，ADC芯片21包括与REF电极24电性连接的REF引脚。

据此设计，本实施例中的脑电信号采集装置设有测量电极23和REF电极24，这样可保证采集的脑电信号和参考信号的准确性，从而能够更加准确地还原原始的脑电信号。

进一步的，本实施例中的采集板2还包括RLD电极25，ADC芯片21包括RLD引脚，RLD引脚与RLD电极25电性连接。

可以理解的，通过在脑电信号采集装置中设置RLD电极25，该RLD电极25可直接与大脑皮层接触，用以减弱人体和外界环境的50Hz和/或60Hz共模干扰，提高采集脑电信号的准确性。

优选的，本实施例中的MCU控制单元11与ADC芯片21通过SPI接口通信连接。据此设计，该脑电信号采集装置可直接通过MCU控制单元11控制采集板2上的ADC芯片21进行脑电采集的操作。

进一步的，为了更好更便捷地控制MCU控制单元11，本实施例中的主板1上设有与MCU控制单元11通信连接的控制按键12，控制按键12用于打开装置或关闭装置或进行模式切换。

同时，本实施例中的主板1上设有与MCU控制单元11通信连接的LED指示灯13，LED指示灯13用于指示装置当前所处的状态。通过LED指示灯13的设计，可以更加显眼直白地展示本装置的状态。

另外，为了能够更加方便的向MCU控制单元11传输数据，本实施例中的主板1上设有与MCU控制单元11通信连接的USB串口14，USB串口14用于向MCU控制单元11进行数据传输。

同样的，本实施例中的主板1上设有与MCU控制单元11通信连接的WIFI组件15，WIFI组件15用于将MCU控制单元11处理的数据向外部接收设备发送。据此设计，操作人员可以通过WIFI组件15向外界传输已经处理好的数据。

优选的，为了使得本装置持续性工作，本实施例中的装置还包括电源组件3，用于给装置供电。

由以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种多通道脑电信号采集装置，采用单通道ADC芯片与多路复用器电性连接的方式实现多通道采集的技术效果，通道数较多，不受限制，可灵活配置，其测量精度较高，分辨率较好，且信噪比高，采样性能较好；

本实用新型采用的芯片过国产芯片，无特殊性，成本较低，货源多不受限制，具有多种替代芯片可选择；

本实用新型设置的多通道脑电信号采集装置体积小巧，便携性高，具有很高的实用性，便于推广使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化包括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

Claims (10)

1.一种多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述装置包括可拆卸安装的主板及采集板，其中：

所述采集板上集成有ADC芯片、多路复用器及若干测量电极，所述多路复用器与ADC芯片及测量电极分别电性连接，其中，所述ADC芯片为单通道芯片，不同测量电极获取的脑电采集信号通过多路复用器传输至ADC芯片，所述ADC芯片用于对脑电采集信号进行模数转换得到脑电采样数据；

所述主板上集成有MCU控制单元。

2.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述主板和采集板通过连接器可拆卸安装。

3.根据权利要求2所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述连接器上设有多个与主板和/或采集板通信连接的IO接口。

4.根据权利要求3所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述连接器上的IO接口数量大于或等于所述采集板的IO接口数量。

5.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述测量电极包括多个信号采集点。

6.根据权利要求5所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述采集板还包括REF电极，所述ADC芯片包括与所述REF电极电性连接的REF引脚；和/或，

所述采集板还包括RLD电极，所述ADC芯片包括RLD引脚，所述RLD引脚与所述RLD电极电性连接。

7.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述MCU控制单元与ADC芯片通过SPI接口通信连接。

8.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的控制按键，所述控制按键用于打开所述装置或关闭所述装置或进行模式切换；和/或，

所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的LED指示灯，所述LED指示灯用于指示所述装置当前所处的状态。

9.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的USB串口，所述USB串口用于向所述MCU控制单元进行数据传输；和/或，

所述主板上设有与所述MCU控制单元通信连接的WIFI组件，所述WIFI组件用于将所述MCU控制单元处理的数据向外部接收设备发送。

10.根据权利要求1所述的多通道脑电信号采集装置，其特征在于，所述装置还包括电源组件，用于给所述装置供电。

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