CN2223971Y - 带感热点阵式记录器的生物电记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种人体生物电信号记录装置，即将采集的生理放大信号经A/D转换送于单片微机系统合成一个队列，用串行口送往感热点阵式记录器，再锁存并启动单稳电路，向记录器发选通信号，实现热印。本实用新型可记录多通道信号，并实现自动分析，实现了医用电子仪器的定量化和智能化，较传统记录仪具有结构简单，重量轻，耗电少，操作简便和失真度小等诸项优点。

Description

带感热点阵式记录器的生物电记录仪

本实用新型涉及一种用于诊断目的的记录装置，具体地说是一种人体生物电信号记录装置。

现有的国产医用生物电信号记录装置，如心电图机、血流图机等等，均是采用热笔将人体生物电信号以曲线形式表现在热敏记录纸上，采用热笔记录结构，在使用过程中要调整其压力、温度和阻尼等各种参数，造成使用不便，而且每支热笔只能记录一个通道的信号，使信息量的记录受到局限。目前研制出的一种感热点阵式记录器，是在研磨平整的陶瓷片上，利用薄膜技术，以每毫米八个点的密度，形成呈直线排列的发热点阵，每个发热点是否发热，受控于对应控制电路中开关管的通断。开关管的通断取决于输入控制电路的数据。随着输入数据的不断变换，即可热印出各种曲线、字符或图形。但是由于各种人体生物电信号记录装置所传递的信号形式和传递方式与感热点阵式记录器所需的输入数据完全不同，因而无法将此记录器直接用于生物电记录仪上。

本实用新型的目的就是提供一种以感热点阵式记录器取代热笔应用到生物电记录仪上的适配机构和技术，以形成一个升级换代的生物电记录装置，使之更好地为人类服务。

本实用新型是这样实现的：保留生物电记录仪的采样和放大部分，即有一组传感器与对应的生理信号放大器相接，再将各生理信号放大器的输出接于多路模数转换器的输入端，模数转换器的数据线与单片微机系统相接，单片微机系统串行口的数据线和时钟分别接感热点阵式记录器的数据端和时钟端，单片微机系统的P1接口中有一条口线接感热点阵式记录器的清零端，有另一条口线接锁存端同时接单稳电路的触发端，单稳电路的 Q端输出接感热点阵式记录器的选通端。本实用新型的关键点是在生物电记录仪的生理信号放大器和感热点阵式记录器之间设置一套单片微机系统和专用接口电路，使生理信号能够被识别和接收，并在感热点阵式记录器上确定相应的发热点，以描记在热敏记录纸上，同时电脑技术的应用，也增加了生物电记录仪的智能化，实现了本机的智能、高效工作。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的电路图。

图3、图4、图5是本实用新型的软件程序框图。

如图1所示，传感器为一组，从传感器1到传感器N。每个传感器为一路通道，其数量根据不同的生物电记录仪的结构需要而设置。各传感器接于人体，以采集人体生理信号，再经对应连接的各生理信号放大器将信号放大，传输到模数转换器(A/D)，由A/D进行分时转换成数字信号，再接单片微机系统。由微处理机将各路数字信号合成一个队列，经串行数据口向感热点阵式记录器(TPH)输送数据。单片微机系统的P1口有一条口线接于TPH的锁存端，以在数据传送完毕时发出锁存信号锁存，并同时启动单稳电路，使之向TPH发送选通脉冲，TPH热印一列。反复上述过程，即可热印出每个通道对应的曲线。

在图2中，各传感器和生理放大器省略未画，各放大器输出接至插座J1。由插座J1连接模数转换器U1。模数转换器U1选用多路A/D芯片ADC0809，图中给出的四路通道分接于A/D芯片的2至5脚输入端上。单片微机系统可选用各种已知结构，图中是由单片机8031(U3)、存储器(ROM)27256(U4)、暂存器(RAM)6264(U5)、锁存器373(U2)按常规接线方式连接并配以存于存储器ROM中的热印处理程序而构成一个单片微机系统。单稳电路U8由集成芯片74LS123(IC1)和外围电阻R1、R2、电容C1、C2搭接而成。芯片IC1的控制端9脚接地线，清零端11脚接电源，触发端10脚经反相缓冲门U6B接于单片微机系统中8031的P1.1口线。单稳电路的 Q端输出12脚经电容C2接感热点阵式记录器TPH(U7)的5、7、9、10脚上。单稳电路U8的Q端输出并接四个选通端，是令TPH在一个选通信号作用下同时绘制一列热印点，此时TPH所需的工作电流有时可能较大。为使整机在安全、可行状态下运行，以减少TPH的最大工作电流，可将单稳电路用四个相同工作单元级联构成，每个单稳电路的触发端与前一单稳电路的 Q端输出相接，第一个单稳电路的触发端接单片微机系统，四个单稳电路的 Q端输出分接感热点阵式记录器TPH的四个选通端上。这样即可将TPH的最大工作电流减小到原有结构的四分之一。

在本生物电记录仪上还配置有液晶显示屏和专用触摸键盘。二者通过接口和驱动电路与单片微机系统相接，以实现操作控制和信号显示。

结合图3的软件程序框图，本生物电记录仪的工作过程是，开机上电，软硬件自检，如不正常则报警，至报警停有键按动，显示主菜单。如自检正常则在液晶显示屏上直接显示主菜单，进入键扫程序。此时，如按动各功能键，如自动人/工键，放大倍数键、启动键、定标键或停止复位键等等，则将机器设置为相应状态，再按观察键，启动A/D，将采集的各路生理信号分时交换，并在显示屏上显示出对应的曲线，同时在暂存器RAM中也保存了一屏曲线数据。观察键的功能设置是避免盲目走纸记录，造成大量热敏记录纸的浪费。当所显曲线达到记录要求后，按动记录键，启动电机走纸，调用记录于程序，将存于RAM中的各路数据取出，变换成感热点阵式记录器TPH可接收的信号，再送往TPH进行热印。

由于本装置上单片微机系统的设置，可对所记录曲线进行直接分析，给出分析结果。具体就是在电脑软件中编入分析程序，在热印完一屏曲线之后，启动分析程序对波形进行分析，再将分析结果送于TPH热印出来，此后停走纸，返回主菜单。

使用感热点阵式记录器记录生理信号，当信号有较大幅度变化时，就无法形成一条连续曲线，造成图形失真。为此，本实用新型在热印处理程序中使用了一套补点技术，有效地解决了图形失真问题，其具体是在调用记录子程序中，如图4、图5所示，首先取存于RAM中的一路曲线数据上的一个点，计算出其在TPH上的位置，再和上一次的热印点位置比较，如相等则不补点，否则，如大于上次值则执行上补点程序，如不是(即小于)则执行下补点程序，之后将处理好的该数据做为一队存于RAM。再处理下一路数据上的点，重复上述过程。当各路数据处理完毕，再将各队合成一队，通过单片机串行口按字节串送于TPH，再由P1口线发出锁存脉冲，单稳电路随之启动发选通，使TPH完成一次热印。如曲线没印完，则增加RAM地址，取下一组数据，重复上述过程。当曲线印完，调用分析子程序对各路曲线进行分析，并将分析结果存于缓冲区，之后执行热印分析程序，将报告单格式调缓冲区，再取字符点阵，排序送往TPH，进行按列热印至完成，返回主程序。

本实用新型克服了热笔式记录器各种缺点，即用一只记录器可记录多通道信号，使用中不需对记录器做任何调整，在描记曲线后还可自动分析，并热印出分析结果字符，实现了医用电子仪器的定量化和智能化。本机较传统生物电记录仪，结构简化，重量减轻，耗电量少，且操作十分简便。本实用新型可广泛用于心电图机、脑电图机、血流图机和除颤监护仪等医用电子仪器中。

Claims (4)

1、一种带感热点阵式记录器的生物电记录仪，有一组传感器与对应的生理信号放大器相接，其特征在于生理信号放大器的输出接于多路模数转换器的输入端，模数转换器的数据线与单片微机系统相接，单片微机系统串行口的数据线和时钟线分别接感热点阵式记录器的数据端和时钟端，单片微机系统的P1接口中有一条口线接感热点阵式记录器的清零端，另有一条口线接锁存端并同时接单稳电路的触发端，单稳电路的Q端输出接感热点阵式记录器的选通端。

2、根据权利要求1所述的生物电记录仪，其特征在于所述的单片微机系统由单片机8031、存储器27256、暂存器6264、锁存器373按常规接线方式连接并配以热印处理程序而构成。

3、根据权利要求1所述的生物电记录仪，其特征在于所述的单稳电路由集成芯片74LS123(IC1)和外围电阻R1、R2、电容C1、C2搭接而成，IC1的9脚接地线，11脚接电源，10脚经反相缓冲门U6接于单片微机系统，12脚输出接感热点阵式记录器。

4、根据权利要求3所述的生物电记录仪，其特征在于单稳电路由四个相同工作单元级联构成，每个单稳电路的触发端与前一单稳电路的 Q端输出相接，第一个单稳电路的触发端接单片微机系统，四个单稳电路的 Q端输出分接感热点阵式记录器的四个选通端上。

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