JPH0690914A - Electrocardiogram analyzing device - Google Patents
Electrocardiogram analyzing deviceInfo
- Publication number
- JPH0690914A JPH0690914A JP4116596A JP11659692A JPH0690914A JP H0690914 A JPH0690914 A JP H0690914A JP 4116596 A JP4116596 A JP 4116596A JP 11659692 A JP11659692 A JP 11659692A JP H0690914 A JPH0690914 A JP H0690914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- bias
- output
- artifact
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、心電図解析装置に関
し、特にダイナミックレンジの広い心電図解析装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrocardiogram analyzer, and more particularly to an electrocardiogram analyzer having a wide dynamic range.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の心電図解析装置は、電極ケーブル
から入力される心電図波形を増幅する増幅器の出力がＡ
／Ｄ変換器へ直接入力されており、また、Ａ／Ｄ変換器
のダイナミックレンジは、Ａ／Ｄ変換器で使用している
基準電圧（通常は５Ｖ程度）により決定されるため、Ａ
／Ｄ変換部までの増幅部の増幅度を２５０倍程度とする
と、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジは入力換算で２
０ｍＶｐｐ（即ち±１０ｍＶ）程度の固定レンジであっ
た。2. Description of the Related Art In a conventional electrocardiographic analyzer, the output of an amplifier for amplifying an electrocardiographic waveform input from an electrode cable is A.
It is directly input to the A / D converter, and the dynamic range of the A / D converter is determined by the reference voltage (usually about 5V) used in the A / D converter.
When the amplification degree of the amplification section up to the / D conversion section is set to about 250 times, the dynamic range of the A / D converter is 2 in terms of input.
It was a fixed range of about 0 mVpp (that is, ± 10 mV).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、心電図解析装置
のＡ／Ｄ変換部は、入力信号として基線変動の大きな信
号が入ってきた場合でも、Ａ／Ｄ変換器の変換範囲を超
えないように（入力ダイナミックレンジが広くとれるよ
うに）Ａ／Ｄ変換器の基準電圧を設定しているが（通常
は最大でも５Ｖ程度）、一般的に心電増幅部の電源電圧
は±５Ｖ以上であるため、体動や電極の動きなどのアー
チファクトにより入力信号の基線変動があった場合、心
電増幅部の出力電圧はＡ／Ｄ変換器の変換範囲を超える
場合があり、正常なＡ／Ｄ変換ができないために誤解析
の要因となっていた。Conventionally, the A / D converter of an electrocardiogram analyzer does not exceed the conversion range of the A / D converter even when a signal with a large baseline fluctuation is input as an input signal. Although the reference voltage of the A / D converter is set (so that the input dynamic range can be widened) (usually about 5 V at maximum), the power supply voltage of the electrocardiographic amplification unit is generally ± 5 V or more. If there is a baseline fluctuation of the input signal due to body movements or movements of electrodes, the output voltage of the electrocardiographic amplification unit may exceed the conversion range of the A / D converter, and normal A / D conversion is not possible. Since it was not possible, it was a factor of erroneous analysis.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の心電図解析装置
は、被検者が装着した電極ケーブルを通して入力される
心電図情報を増幅する差動アンプと、前記差動アンプの
出力のアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ
変換部と、前記アナログ信号の電圧レベルを判定するコ
ンパレータ部と、前記差動アンプの出力をＡ／Ｄ変換器
のダイナミックレンジ内に直流重畳されるバイアス回路
と、前記コンパレータ部から出力される切換え信号によ
りバイアス電圧を切換えるための切換え回路とを備えて
構成される。An electrocardiogram analyzing apparatus of the present invention is a digital amplifier for amplifying an electrocardiographic information inputted through an electrode cable worn by a subject and an analog signal output from the differential amplifier. A / D to convert to data
A converter, a comparator for determining the voltage level of the analog signal, a bias circuit for DC-superimposing the output of the differential amplifier within the dynamic range of an A / D converter, and a switch for output from the comparator. And a switching circuit for switching the bias voltage according to a signal.
【０００５】[0005]
【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図２は本実施例の直流バイアス回路の動作
を示す電圧波計図である。1 is a block diagram showing the construction of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a voltage wave meter diagram showing the operation of a DC bias circuit of this embodiment.
【０００６】被検者に装着した電極から検出される心電
図信号を増幅する心電増幅部１の出力は、グランド電位
を中心にして正負に動いているが、この出力信号はバイ
アス回路２によりＡ／Ｄ変換器３の変換入力電圧範囲に
入るようにグランド電位に対しバイアスされ、Ａ／Ｄ変
換器３とコンパレータ部６に入力される。The output of the electrocardiographic amplifying section 1 for amplifying the electrocardiographic signal detected from the electrodes attached to the subject moves positively and negatively with the ground potential as the center. It is biased with respect to the ground potential so as to fall within the conversion input voltage range of the / D converter 3, and is input to the A / D converter 3 and the comparator unit 6.
【０００７】この時、アイアス回路２の出力電圧Ｅ0 は
（１）式で示される。At this time, the output voltage E 0 of the Iias circuit 2 is expressed by the equation (1).
【０００８】 Ｅ0 ＝（１＋Ｒ2 ／Ｒ1 ）Ｅｉ−（Ｒ2 ／Ｒ1 ）Ｖbias ……（１） Ｅi ：増幅部の出力電圧 Ｖbias：バイアス電圧 通常は心電増幅部１のグランド電位（Ｅｉ＝０Ｖ）が、
Ａ／Ｄ変換器３の基準電圧８（Ｖref ）の中心となるよ
うにＶref ／２だけバイアスするため、（１）式におい
てＲ1 ＝Ｒ2 とするとＶbiasの値は、（２）式で示され
るように Ｖbias＝−（Ｖref ／２） ……（２） となる。E 0 = (1 + R 2 / R 1 ) Ei− (R 2 / R 1 ) V bias …… (1) E i : Output voltage of the amplifying unit V bias : Bias voltage Normally, the electrocardiographic amplifying unit 1 Ground potential (Ei = 0V)
The bias voltage is biased by V ref / 2 so that it becomes the center of the reference voltage 8 (V ref ) of the A / D converter 3. Therefore, when R 1 = R 2 in the equation (1), the value of V bias is (2). As shown in the equation, V bias = − (V ref / 2) (2)
【０００９】一般的にバイアス回路２の電源電圧は±Ｖ
ref 以上あるため体動や電極の動きなどのアーチファク
トにより過大な入力信号が増幅部１に入力されると、バ
イアス回路２の出力はＡ／Ｄ変換器３の変換範囲（Ｖre
f ）をオーバーする場合があり、Ａ／Ｄ変換器３への入
力を忠実にＡ／Ｄ変換することが不可能となる。しか
し、（１）式で示されるようにＡ／Ｄ変換器３の入力
（Ｅ0 ）はＶbiasを可変させる（プラスあるいはマイナ
スの直流バイアス電圧を加える）ことによりＥ0 をＡ／
Ｄ変換器３の変換範囲に入るようにシフトさせることが
可能である。Generally, the power supply voltage of the bias circuit 2 is ± V.
If an excessive input signal is input to the amplification unit 1 due to an artifact such as body movement or electrode movement because there is more than ref, the output of the bias circuit 2 is the output of the A / D converter 3 (V re
f) may be exceeded, and it becomes impossible to faithfully A / D convert the input to the A / D converter 3. However, as shown in the equation (1), the input (E 0 ) of the A / D converter 3 is changed to V bias (adding a positive or negative DC bias voltage) to E 0 to A /
It is possible to shift so that it falls within the conversion range of the D converter 3.
【００１０】つまりＥｉが変動しＡ／Ｄ変換範囲（Ｖ
ref ）をプラス方向にオーバーする場合は、（１）式の
２項のＶbiasをプラス方向に可変させることにより、バ
イアス回路２の出力をマイナス方向にシフトさせること
ができる。（マイナス方向にオーバーする場合は、Ｖ
biasをマイナス方向に可変させる）本実施例では、Ａ／
Ｄ変換器３への入力をコンパレータ部６にも入力するこ
とにより、バイアス回路２の出力がＡ／Ｄ変換器３の変
換範囲をオーバーしているか否かを判定し、変換範囲を
オーバーしている場合は、コンパレータ部６から出力さ
れる切換信号により切換回路７を切換えてバイアス電圧
９の値を変えることで増幅部１の出力電圧に直流バイア
ス電圧を加え、バイアス回路２の出力電圧をＡ／Ｄ変換
器３の変換範囲に入るようにシフトさせることが可能で
ある。つまり、図２の（Ａ）のようにバイアス回路２の
出力（Ｅ0 ）がＡ／Ｄ変換範囲（Ｖref ）であるとき
は、図２（Ｃ）のようにバイアス電圧Ｖbias＝−（Ｖ
ref ／２）となっているが、Ｅ0 がＡ／Ｄ変換範囲をオ
ーバーした場合は、バイアス電圧切換え回路を切換える
ことにより、Ｖbias＝＋Ｖref とし、図２（Ｄ）のよう
にＥ0 の出力を変換範囲内にシフトさせる。シフトさせ
たＥ0 の出力が＋Ｖref ／２以下となった時点で再びバ
イアス電圧を切換えるようにコントロールすることで、
本来Ａ／Ｄ変換範囲をオーバーするような波形でも、Ａ
／Ｄ変換可能となる。That is, Ei fluctuates and the A / D conversion range (V
When (ref ) is exceeded in the positive direction, the output of the bias circuit 2 can be shifted in the negative direction by changing the V bias of the second term of the equation (1) in the positive direction. (If over in the negative direction, V
In this embodiment, the bias is changed in the negative direction.
By inputting the input to the D converter 3 also to the comparator unit 6, it is determined whether or not the output of the bias circuit 2 exceeds the conversion range of the A / D converter 3, and the conversion range is exceeded. In this case, the switching circuit 7 is switched by the switching signal output from the comparator unit 6 to change the value of the bias voltage 9 to add a DC bias voltage to the output voltage of the amplifying unit 1 to change the output voltage of the bias circuit 2 to A. It is possible to shift so that it falls within the conversion range of the / D converter 3. That is, when the output (E 0 ) of the bias circuit 2 is in the A / D conversion range (V ref ) as shown in FIG. 2A, the bias voltage V bias = − (as shown in FIG. 2C. V
ref / 2), but when E 0 exceeds the A / D conversion range, V bias = + V ref is set by switching the bias voltage switching circuit, and E 0 as shown in FIG. 2D. Shift the output of to within the conversion range. By controlling the bias voltage to be switched again when the shifted output of E 0 becomes + V ref / 2 or less,
Even if the waveform originally exceeds the A / D conversion range, A
/ D conversion becomes possible.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、体動や電
極の動きなどのアーチファクトにより過大な入力信号の
変動があり、Ａ／Ｄ変換器への入力が変換範囲を超える
場合であっても、変換範囲を超えたことを自動的に判定
し、バイアス回路の直流バイアスを可変させ、常にＡ／
Ｄ変換範囲に入るようにバイアス電圧をコントロールす
るため、Ａ／Ｄ変換器の実質的なダイナミックレンジが
広がり、アーチファクトの影響を受けにくくなり、アー
チファクトによる誤解析を軽減できるという効果を有す
る。As described above, according to the present invention, the input signal to the A / D converter exceeds the conversion range due to excessive fluctuations in the input signal due to body movements, electrode movements, and other artifacts. Also automatically determines that the conversion range has been exceeded, changes the DC bias of the bias circuit, and
Since the bias voltage is controlled so as to fall within the D conversion range, the substantial dynamic range of the A / D converter is widened, the influence of the artifact is reduced, and the erroneous analysis due to the artifact can be reduced.
【００１２】また、心電図解析装置においてヒステリシ
スを有したコンパイレータ部を備えることにより、急激
な入力変化があった場合でも安定した動作が可能になる
という効果がある。Further, since the electrocardiogram analysis apparatus is provided with the comparator section having hysteresis, there is an effect that a stable operation can be performed even when there is a sudden change in input.
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の直流バイアス回路の動作を示す電圧
波形図FIG. 2 is a voltage waveform diagram showing the operation of the DC bias circuit of this embodiment.
１ 心電増幅部 ２ 直流バイアス回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ 演算処理部 ５ メモリ ６ コンパレータ部 ７ バイアス電圧切換え回路 ８ 基準電圧 ９ バイアス電圧 1 ECG amplification unit 2 DC bias circuit 3 A / D converter 4 Arithmetic processing unit 5 Memory 6 Comparator unit 7 Bias voltage switching circuit 8 Reference voltage 9 Bias voltage
Claims (2)
入力される心電図情報を増幅する差動アンプと、前記差
動アンプの出力のアナログ信号をデジタルデータに変換
するＡ／Ｄ変換部と、前記アナログ信号の電圧レベルを
判定するコンパレータ部と、前記差動アンプの出力をＡ
／Ｄ変換器のダイナミックレンジ内に直流重畳されるバ
イアス回路と、前記コンパレータ部から出力される切換
え信号によりバイアス電圧を切換えるための切換え回路
とを備えて成ることを特徴とする心電図解析装置。1. A differential amplifier for amplifying electrocardiogram information input through an electrode cable worn by a subject, an A / D conversion unit for converting an analog signal output from the differential amplifier into digital data, and A comparator unit for determining the voltage level of the analog signal and the output of the differential amplifier are
An electrocardiogram analysis apparatus comprising: a bias circuit for direct-current superposition within a dynamic range of a / D converter, and a switching circuit for switching a bias voltage according to a switching signal output from the comparator section.
を有して成ることを特徴とする請求項１記載の心電図解
析装置。2. The electrocardiogram analysis apparatus according to claim 1, wherein the comparator section has a hysteresis characteristic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116596A JPH0690914A (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Electrocardiogram analyzing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116596A JPH0690914A (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Electrocardiogram analyzing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690914A true JPH0690914A (en) | 1994-04-05 |
Family
ID=14691064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4116596A Withdrawn JPH0690914A (en) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Electrocardiogram analyzing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690914A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012558B1 (en) | 2004-10-20 | 2006-03-14 | Fujitsu Limited | A/D converter, battery pack, electronics device and method of voltage measurement |
| US9341587B2 (en) | 2010-12-20 | 2016-05-17 | Fujitsu Limited | Electric potential measuring apparatus |
| JP2019063531A (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッドＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ． | Middle point zero reference |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP4116596A patent/JPH0690914A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012558B1 (en) | 2004-10-20 | 2006-03-14 | Fujitsu Limited | A/D converter, battery pack, electronics device and method of voltage measurement |
| JP2006121324A (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Fujitsu Ltd | A/d converter, battery pack, electronics device and method of voltage measurement |
| KR100689003B1 (en) * | 2004-10-20 | 2007-03-08 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | A/d converter, battery pack, electronics device and method of voltage measurement |
| JP4641173B2 (en) * | 2004-10-20 | 2011-03-02 | 富士通セミコンダクター株式会社 | A / D converter, battery pack, electronic device and voltage measuring method |
| US9341587B2 (en) | 2010-12-20 | 2016-05-17 | Fujitsu Limited | Electric potential measuring apparatus |
| JP2019063531A (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | バイオセンス・ウエブスター・（イスラエル）・リミテッドＢｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ （Ｉｓｒａｅｌ）， Ｌｔｄ． | Middle point zero reference |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4598281A (en) | Electrical line interruption detection and alarm circuit | |
| JP2765602B2 (en) | Auto drift cancellation circuit of ECG analyzer | |
| KR870006408A (en) | Pure water conductivity sensor | |
| US4603299A (en) | Constant duty cycle peak detector | |
| US4498039A (en) | Instrument for use with an electrochemical cell | |
| JPS61212907A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JPH0690914A (en) | Electrocardiogram analyzing device | |
| JPH05220121A (en) | Automatic drift cancel circuit for portable electrocardiogram analyzer | |
| JP2697424B2 (en) | ECG signal amplification circuit | |
| JPS6324798A (en) | Capacitor microphone output circuit | |
| JP3714688B2 (en) | Control feedback type charge / voltage converter | |
| JPH053861A (en) | Electrocardiogram analyzing device | |
| JP2749146B2 (en) | 2-wire analog / digital simultaneous signal output circuit | |
| JP2000304629A (en) | Strain gauge adjusting device | |
| Cohen et al. | Self-balancing system for medical and physiological instrumentation | |
| JPS62261232A (en) | Transmission output stabilizing method | |
| JP2576392B2 (en) | Driver limiter amplifier | |
| JP4333083B2 (en) | Reference potential stabilization device and electromyograph for bioelectric signal measurement | |
| JPH0766009B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JPH0683039B2 (en) | comparator | |
| SU1180982A1 (en) | Analog-storage | |
| SU1615632A2 (en) | Voltage converter | |
| JPS6261110A (en) | Dc regulated power supply device | |
| KR950000435B1 (en) | Magnetic operational amplifier | |
| JPH0556942A (en) | Direct-coupled electrocardiograph |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |