心电信号采集电路实验报告

合集下载

心电检测电路的设计报告和测试报告

心电检测电路的设计报告和测试报告

心电检测电路的设计报告和测试报告一、设计报告(一)、设计目的及其意义心肌是由无数个心肌细胞组成,由窦房结发出的兴奋,按一定的途径和时程,依次向心房和心室扩布,引起整个心脏的循环兴奋。

心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序、和时间均有一定的规律。

由于人体为一个容积导体,这种电变化也必须扩布到身体表面。

鉴于心脏在同一时间内产生大量的电信号,因此,可以通过安放在身体表面的胸电极或四肢电极,将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来,这种记录曲线称为心电图,如下图所示。

心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。

心肌细胞的生物电变化时心电图的来源,但是心电图曲线与单个心肌细胞的膜电位曲线有明显的区别。

ECG波形是由不同的英文字母统一命名的。

正常心电图由一个P波、一个QRS波群和一个T波等组成。

P波起因于心房收缩之前的心房极时的电位变化;QRS波群起因于心室收缩之前的心室除极时的收位变化;T波为心室复极时的电位变化,其幅度不应低于同一导联R波的1/10,T波异常表示心肌缺血或损伤。

ECG的持续时间由:P-R间期(或P-Q间期)为P波开始至QRS波群开始的持续时间,也就是心房除极开始至心室除极开始的间隔时间,正常值为0.12~0.20s,若P-R期延长,则表示房室传导阻滞;Q-T间期为QRS波群的开始至T波的末尾的持续时间,意为心室除极和心室复极的持续时间,正常值为0.32~0.44s;S-T 段为从QRS波群终末导T波开始之间的线段,此时心室全部处于除极状态,无电位差存在,所以正常时与基线平齐,称为等电位线,若S-T段偏离等电位线一定范围,则提示心肌损伤或缺血等病变;QRS波群持续时间正常值约为0.06~0.11s。

因此,实时的检测心电信号,可以从所得出的心电图上观察心脏的变化,医生就可以从所测的心电图上判断心脏各个部位的功能是否正常,所以心电图是医生治疗心脏方面的疾病所不可或缺的依据。

心电信号采集与监测系统

心电信号采集与监测系统

教改班综合设计与实验心电信号采集与监测系统李天野(02099028)张宁祥(02099015)2012年6月目录1. 实验任务与要求-------------------------------------32. 总体方案论证与框图构筑-----------------------------33. 心电信号调理器的设计与仿真-------------------------43.1 放大器设计------------------------------------43.1.1 仪用放大器设计---------------------------43.1.2 输出放大器设计---------------------------73.1.3 放大器总体仿真结果-----------------------83.2 50Hz陷波器设计--------------------------------93.3 心电信号调理器总电路图-----------------------114. 心率测量、显示及报警电路的设计---------------------12 4.1 心率测量方案----------------------------------12 4.2 心率测量及显示电路设计------------------------124.3 报警电路设计----------------------------------155. 总结----------------------------------------------166. 参考文献------------------------------------------161. 实验任务与要求1.设计心电信号调理器:增益:60dB、70dB和80dB三档可调;带宽:0.01Hz ~ 200Hz,可插入50Hz陷波器。

2.设计测量和显示心率的数字电路(用七段数码管显示)。

人体心电图实验报告

人体心电图实验报告

人体心电图实验报告篇一:心电图测量的实验报告心电图测量的实验报告【实验目的】1、了解心电测量的原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验器械】RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。

【实验步骤】1、将连接线连好,打开计算机采集系统,选择“心电实验”。

确保及其妥善接地。

2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器,在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂,再用30%酒精擦湿以方便导电。

按照标准导联方式(左手接正极,右手接负极,右脚接地,这是标准导联方式之一)接好电极。

电极夹安放在肌肉较少的部分,手部在腕关节屈侧上方3-5cm 处,足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。

3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向,使心电通道窗口中的波形易于观察。

4、开始观察并记录心电图,截取波形稳定的几个连续周期,保存文件,标明受试者姓名及实验时间。

篇二:生理学实验报告1心电图生理学实验报告实验内容:一、人体的体表心电图的描记二、人体呼吸运动的描记课程名称:动物生理学实验指导老师:实验人:合作人:年月日实验内容一、人体的体表心电图的描记【实验目的】1、了解新电测量的(本文来自: 小草范文网:人体心电图实验报告)原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验原理】在正常人体,有窦房结发出的兴奋传播到左、右心房,在传播到左、右心室,先后引起心房、心室收缩。

每一个心动周期中,心脏各部分兴奋过程中出现的电变化传播方向、途径、次序和时间等都有一定的规律。

这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液(容积导体),反映到身体表面,使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化。

医学电子学实验报告

医学电子学实验报告

实验名称:心电图信号采集与分析实验目的:1. 了解心电图(ECG)信号的基本原理和采集方法。

2. 学习使用心电图仪采集人体心电图信号。

3. 掌握心电图信号的基本分析方法。

4. 提高对医学电子学实验的实践操作能力。

实验时间:2023年3月15日实验地点:医学电子学实验室实验器材:1. 心电图仪2. 心电图导联线3. 受试者(志愿者)4. 计算机及分析软件实验步骤:1. 实验准备:检查心电图仪是否正常工作,连接好心电图导联线。

2. 受试者准备:受试者平躺于床上,解开上衣,露出胸部。

3. 导联线连接:将心电图导联线正确连接到受试者的胸部,包括胸前导联(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和四肢导联。

4. 心电图信号采集:打开心电图仪,设置好采样参数,启动采集模式。

受试者保持平静呼吸,采集5分钟的心电图信号。

5. 信号分析:将采集到的心电图信号导入计算机,使用分析软件进行信号处理和分析。

6. 结果展示:将分析结果以图形和表格形式展示,包括心率和QRS波群等特征。

实验结果:1. 心电图信号波形:采集到的心电图信号波形清晰,包括P波、QRS波群和T波等特征。

2. 心率计算:通过分析软件计算得到受试者的心率,结果为每分钟70次。

3. QRS波群分析:通过分析软件观察QRS波群的形态、振幅和持续时间,判断QRS 波群的正常与否。

4. P波分析:通过分析软件观察P波的形态、振幅和持续时间,判断P波的正常与否。

5. T波分析:通过分析软件观察T波的形态、振幅和持续时间,判断T波的正常与否。

实验讨论:1. 心电图信号采集过程中,受试者的情绪和呼吸对信号的影响较大,应尽量保持受试者平静呼吸。

2. 心电图信号分析时,应注意信号质量,排除干扰因素,如肌电干扰、基线漂移等。

3. 通过心电图信号分析,可以初步判断受试者的心脏功能状态,为临床诊断提供依据。

实验总结:本次实验成功采集并分析了心电图信号,掌握了心电图信号的基本原理和采集方法,提高了对医学电子学实验的实践操作能力。

心电信号采集电路实验报告

心电信号采集电路实验报告

心电放大电路实验报告一概述心脏是循环系统中重要的器官。

由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动,血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。

心脏在机械性收缩之前,首先产生电激动。

心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表,使体表不同部位产生不同的电位。

如果在体表放置两个电极,分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端,它会按照心脏激动的时间顺序,将体表两点间的电位差记录下来,形成一条连续的曲线,这就是心电图。

普通心电图有一下几点用途1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。

2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性,它不仅能确定有无心肌梗塞,而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。

3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。

4、能够帮助了解某些药物(如洋地黄、奎尼丁)和电解质紊乱对心肌的作用。

5、心电图作为一种电信息的时间标志,常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪,以利于确定时间。

6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。

二系统设计心电信号十分微弱,频率一般在0.5HZ-100HZ之间,能量主要集中在17Hz附近,幅度大约在10uV-5mV之间,所需放大倍数大约为500-1000倍。

而50hz工频信号,极化电压,高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。

下图为整体化框图。

三具体实现电路图如下:1 导联输入:导联线又称输入电缆线。

其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。

心脏电兴奋传导系统所产生的电压是幅值及空间方向随时间变化的向量。

放在体表的电极所测出的ECG信号将随不同位置而异。

心周期中某段ECG描迹在这一电极位置不明显,而在另一位置上却很清楚。

为了完整描述心脏的活动状况,应采用多电极导联方式测量心电信号,基于现在的实验条件及要求,选择3导联方式:左臂(LA),右臂(RA)以及右腿(RL)。

心电信号源设计实验报告

心电信号源设计实验报告

信号分析与处理综合实验——心电信号源设计实验报告姓名许扬小组成员陈柯任林昶咏王斌斌王珩宇指导教师孙晖年级与专业 2010级爱迪生班所在学院电气工程学院目录一、实验目的 (1)二、实验设备 (1)三、心电信号研究的历史背景 (1)四、实验原理 (2)五、实验内容 (3)六、实验过程与成果 (3)(一)、simulink模块搭建 (3)(二)、示波器显示心电信号的硬件电路 (8)(三)、心电信号的傅里叶分析 (10)(四)、根据心电信号判断疾病 (15)(五)、GUI界面的制作 (22)七、总结与展望 (23)八、参考文献 (24)附录一单片机程序 (25)附录二一组心电信号的FFT数据 (26)附录三Matlab源程序 (34)一、实验目的1. 了解心电信号的主要波形构成及其特征。

2. 运用Matlab/Simulink,实现心电信号源模型的设计。

二、实验设备1.PC机一台2.单片机开发板一块(含STC89C51单片机)3.DAC0832芯片一片三、心电信号研究的历史背景90年代初期我国的吕维雪等提出了一种心脏电兴奋传播仿真算法LFX,并研究出了相应的LFX 心电仿真模型,在IBM2PC上实现了心电图QRST波形的仿真,达到了当时的国际领先水平。

心脏是生物体新陈代谢和能量传递的动力中心,有着不可替代的重要地位。

而心脏病室人类健康的头号杀手,全世界有三分之一的人口死亡是由心脏病引起的。

各种心脏病几乎都与心脏的生物电活动密切相关。

为了研究诊断心脏病,很早就有人提出了心电图的方法。

所谓心电图是指心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着心电图生物电的变化,通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形(简称ECG)。

心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。

心电建模与仿真分为两个部分:一、已知心电源分别的情况下,求解心电场的泊松方程来获得体表的电位分布;二、已知体表电位的分布来推断心电源的分布。

心电图测量的实验报告_实验报告_

心电图测量的实验报告_实验报告_

心电图测量的实验报告
【实验目的】
1、了解心电测量的原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验器械】
RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。

【实验步骤】
1、将连接线连好,打开计算机采集系统,选择“心电实验”。

确保及其妥善接地。

2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器,在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂,再用30%酒精擦湿以方便导电。

按照标准导联方式(左手接正极,右手接负极,右脚接地,这是标准导联方式之一)接好电极。

电极夹安放在肌肉较少的部分,手部在腕关节屈侧上方3-5cm处,足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。

3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向,使心电通道窗口中的波形易于观察。

4、开始观察并记录心电图,截取波形稳定的几个连续周期,保存文件,标明受试者姓名及实验时间。

心电图实验报告

心电图实验报告

心电图实验报告心电图实验是医学界的一项重要研究工作,它通过测量人体的心电信号来分析和评估心脏的健康状况。

在本次实验中,我们使用了一台心电图仪器,获得了一批具有代表性的数据,从而为研究心脏疾病提供了有力的依据。

以下是本次实验的具体结果和分析。

实验流程:1.选取受试者:我们从健康的志愿者中选取了10名男性和10名女性,年龄在20岁至40岁之间。

2.获取心电图数据:将受试者带到实验室,让他们坐在舒适的椅子上,然后安装心电图设备。

我们在其胸部和上肢放置10个导电贴,完成了一次完整的心电图记录,每个受试者记录了5分钟。

3.数据分析:我们使用软件分析了收集的数据,并记录了每个是否存在任何异常。

如果在记录中发现信号异常,我们会对其进行排除处理,并重新获取数据。

最终,我们得到了100个有效的结果。

结果分析:根据实验结果,我们发现所有受试者的心电图都呈现出规律的正常信号。

具体来说,每个信号包含了一系列的P波、Q波、R波、S波、T波和U波。

其中,P波代表心房的收缩,Q、R、S波代表心室的收缩,T波和U波代表心室的舒张。

这些波形的连续出现表明了心脏的正常功能,没有任何异常。

值得注意的是,在实验过程中,我们注意到女性的心电图信号幅度要比男性小。

这是因为女性在心脏位置上有一层脂肪,会阻碍信号传递,从而影响信号的幅度。

但是,这并不影响我们对其心脏功能的判断。

讨论:通过本次实验,我们可以得到以下几点结论:1.心电图可以非常准确地评估心脏的健康状况,并且对于早期发现心脏病具有重大意义。

2.心电图信号在男女之间具有明显的差异,需要对这种差异进行充分的考虑。

3.对于那些心脏疾病较为严重的患者,心电图可能并不是一个很好的评估工具,需要结合其他的检查手段来进行综合评估。

结论:心电图是一种非常有用的心脏评估工具,可以帮助医生更准确地进行预防和治疗。

通过本次实验,我们也得到了一些有关心电信号的新的认识和发现,并为更多的研究工作提供了参考。

心电信号采集与调理电路

心电信号采集与调理电路

心电信号的采集和调理电路1概述1.1国内外发展现状心电图机就是用来记录心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。

由于心电图机诊断技术成熟、可靠,操作简便,价格适中,对病人无损伤等优点,已成为各级医院中最普及的医用电子仪器之一。

在国外,心电图机的研制和生产,占主要地位的是以德国、日本、加拿大、美国为主的发达国家,相对而言国内心电图机发展速度较慢,水平较落后,心电图机的研制和生产是在1904年荷兰的爱因托芬(Willem Einthoven)制造的第一台弦线式电流计的基础上发展而来的,20世纪50年代之前,心电图机的发展主要解决了小型化和提高灵敏度的问题。

1960年第一个专用心电图波形自动识别系统建立起来,自1978年美国Marquett公司首次推出数字化12导同步心电图机,便开创了心电图记录、分析与诊断、保存与管理的新纪元,从此心电图机进入数字化发展新时代,特别是计算机在各个领域的广泛运用,数字化信息处理为医学界进步和深入研究提供了现代化高科技手段。

常规的心电图机有单道和多道,虽使用方便,但体积庞大、价格高,主要适合医院,并且对许多偶发、短暂心律失常无法进行监测;动态心电图机(HOLTER),虽然可用于24小时甚至更长时间的心电图记录,但是HOLTER价格昂贵,使用不方便,并且不能实时处理。

在国内,截至2007年10月,据不完全统计,我国已有医疗器械生产企业12530家,而专业生产心电图机的企业仅有20几家,大多数是中小企业,产品技术水平较低,不具备国际竞争力,所需的器件、材料、工艺,水平低基础差。

目前我国心电图机主要生产厂家在广东、山东和上海,但在国内市场上均形不成主导地位。

1985年上海医用心电图机的产品约占全国的80%,产品畅销;但自1989年12月上海医用电子仪器厂与日本光电工业株式会社签约合资成立上海光电医用电子仪器有限公司后,中国几家心电图机生产企业便开始滑坡,而光电公司的产品却更加稳固地占领了中国市场。

心电图测量的实验报告

心电图测量的实验报告

心电图测量的实验报告心电图测量的实验报告引言:心电图是一种常见的临床检查方法,可以通过记录心脏电活动来评估心脏的功能和健康状况。

本实验旨在通过测量心电图,探究心脏在不同状态下的电活动变化,并对测量结果进行分析和解读。

实验方法:1. 实验材料准备:心电图仪、导联电缆、电极贴片、酒精棉球、导电胶。

2. 实验对象准备:选择健康的志愿者作为实验对象,确保他们没有心脏疾病和其他相关疾病。

3. 实验操作步骤:a. 将导联电缆插入心电图仪的相应插口,并将导联电缆的另一端连接到电极贴片。

b. 在实验对象的身体上清洁一块皮肤,使用酒精棉球擦拭,以确保电极贴片能够良好地贴附。

c. 将电极贴片粘贴在实验对象的胸部和四肢上,确保电极贴片与皮肤紧密接触。

d. 打开心电图仪,开始记录心电图数据。

e. 让实验对象保持安静并放松,记录一段时间内的心电图数据。

f. 结束记录后,关闭心电图仪,将电极贴片从实验对象身上取下,并清洁皮肤。

实验结果:通过实验记录的心电图数据,我们可以观察到以下几个方面的变化:1. 心率变化:心电图可以准确地测量心脏的心率。

在实验中,我们可以看到心率在不同状态下有所变化。

例如,当实验对象处于休息状态时,心率较为平稳;而当实验对象进行运动或受到刺激时,心率会明显加快。

2. 心律变化:心电图可以检测到心脏的心律是否规律。

正常情况下,心脏的心律应该是规律的,即心脏收缩和舒张的间隔时间相等。

通过心电图数据的分析,我们可以发现心律不齐的情况,如心房颤动或心室早搏等。

3. ST段变化:心电图中的ST段可以反映心肌缺血或心肌梗死的情况。

当心肌缺血时,ST段可能会出现下移或抬高的情况。

通过对心电图数据的观察和分析,我们可以初步判断心脏是否存在缺血或梗死的情况。

4. 波形变化:心电图中的P波、QRS波群和T波可以反映心脏的电活动情况。

通过对波形的形态和振幅的分析,我们可以初步判断心脏是否存在异常,如心肌肥厚、心室肥大等。

讨论与结论:心电图作为一种常见的临床检查方法,对于评估心脏功能和诊断心脏疾病具有重要意义。

人体心电图实验报告

人体心电图实验报告

人体心电图实验报告篇一:心电图测量的实验报告心电图测量的实验报告【实验目的】1、了解心电测量的原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验器械】RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。

【实验步骤】1、将连接线连好,打开计算机采集系统,选择“心电实验”。

确保及其妥善接地。

2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器,在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂,再用30%酒精擦湿以方便导电。

按照标准导联方式(左手接正极,右手接负极,右脚接地,这是标准导联方式之一)接好电极。

电极夹安放在肌肉较少的部分,手部在腕关节屈侧上方3-5cm 处,足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。

3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向,使心电通道窗口中的波形易于观察。

4、开始观察并记录心电图,截取波形稳定的几个连续周期,保存文件,标明受试者姓名及实验时间。

篇二:生理学实验报告1心电图生理学实验报告实验内容:一、人体的体表心电图的描记二、人体呼吸运动的描记课程名称:动物生理学实验指导老师:实验人:合作人:年月日实验内容一、人体的体表心电图的描记【实验目的】1、了解新电测量的(本文来自:小草范文网:人体心电图实验报告)原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验原理】在正常人体,有窦房结发出的兴奋传播到左、右心房,在传播到左、右心室,先后引起心房、心室收缩。

每一个心动周期中,心脏各部分兴奋过程中出现的电变化传播方向、途径、次序和时间等都有一定的规律。

这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液(容积导体),反映到身体表面,使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化。

心电监护实验报告结论(3篇)

心电监护实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的与意义本次实验旨在设计并实现一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统,通过实验验证该系统的可靠性和实用性。

心电监护技术在临床诊断、监测及急救等领域具有广泛的应用前景,本次实验对心电监护技术的发展具有重要意义。

二、实验方法与过程1. 设计任务与要求(1)设计一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统。

(2)能记忆当前时刻前若干秒的数据,由设计者确定参数。

(3)数据回放功能。

(4)软件数字滤波,计算瞬时心率,并在LED数码管上显示出来。

(5)报警参数设计,通过软件实现当心率输入大于某个固定值时,报警装置工作。

2. 总体方案论证本次实验采用以下方案:(1)采集心电信号:采用标准导联,将心电信号从人体引出,经过放大滤波电路进行放大和滤波。

(2)A/D转换:将放大的模拟信号转换为数字信号,以便进行后续处理。

(3)单片机处理:利用单片机对数字信号进行处理,包括滤波、计算瞬时心率等。

(4)显示与报警:通过LED数码管显示瞬时心率,当心率超过设定值时,报警装置工作。

3. 硬件电路设计(1)前置放大电路:采用高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围的前置放大器。

(2)滤波电路:采用低通滤波器和高通滤波器,对心电信号进行滤波处理。

(3)A/D转换:采用高速、高精度的A/D转换器,将模拟信号转换为数字信号。

(4)单片机最小系统:采用高性能、低功耗的单片机,实现心电信号的采集、处理和显示。

4. 软件设计(1)数字滤波:采用软件实现数字滤波,提高心电信号的质量。

(2)心率计算:通过软件计算瞬时心率,并在LED数码管上显示。

(3)报警功能:当心率超过设定值时,通过软件实现报警装置的工作。

三、实验结果与分析1. 心电信号采集实验结果表明,采用标准导联采集心电信号具有较好的效果,信号质量较高。

2. 心电信号处理通过对心电信号的滤波、A/D转换和处理,得到稳定、准确的心电信号。

心电信号检测放大器实验报告

心电信号检测放大器实验报告

心电信号检测放大器实验报告直流供电天津大学精密仪器与光电子工程学院2004级生物医学工程1班贾乾3004202314第一章前言心脏是人体血液循环系统中的重要器官,依靠它的节律性搏动,血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动,使生命得以维持。

它的活动正常与否直接关系到人的生命安全。

人们不能凭着直观判断心脏健康与否,而是需要精确的仪器加以测量,通过对测得的心电波进行分析比较,最后做出诊断。

心电图典型波形如下图所示:心脏的生理功能与心电图存在着密切的有机联系,心脏生理功能失常许多可以从心电图中反映出来,这就是心电图为什么能得到广泛应用的原因,主要应用有:1.分析与鉴别各种心率失常。

2.一部分冠状循环功能障碍或急性所引起的心肌病变。

3.判断心脏药物治疗或其他疾病的药物治疗对心脏功能的影响。

4.指示心脏房室肥大情况,从而协助各种心脏疾病的诊断。

等等。

在国内外,关于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间,目前对于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间,目前对于心电图机的研制已经达到了一个相当高的水平。

尽管这样,在心电信号处理的方法和自动分析手段都存在着很多缺点,心电特征波形分析定位结果并不尽如人意,从理论上还有创新的余地。

第二章总体设计一.心电信号的基本特征:心电信号是一种较微弱的体表电信号,成年人的幅值约为0.5~4mV,频率在0.01~250Hz范围内,属于低频率,低幅值信号。

为了获得清晰而良好的心电波信号,中华人民共和国医药行业标准YY1139―2000对心电图机提出各种技术要求,主要有:1.输入阻抗单端输入阻抗不小于2.5MΩ。

2.输入回路电流各输入回路电流不大于0.1μA。

3.定标电压有1mV±5%的标准电压,用于对心电图机增益进行校准。

4.噪声水平所有折算到输入端的噪声应小于35μV。

5.频率特性幅度频率特性:以10Hz为基准,1Hz~75Hz(-3.0dB~+4.0dB);6.抗干扰能力共模抑制比:KCMR>60dB以上。

心电采集-实验报告

心电采集-实验报告
四、实验内容
1、按照要求正确连线,通电源;
2、打开RM6240B型多道生理信号采集处理系统;
3、正确连接心电电极,开始采集;
4、心电信号去噪预处理:
(1)应用巴特沃斯滤波器进行低通滤波
(2)选用rbio6.8(反向双正交分析)的小波基进行小波分析,其中小波分解的层数为2
5、完成QRS波群的阈值提取。
二、实验仪器设备
1、RM6240B型多道生理信号采集处理系统
2、安装了Matlab的电脑一台
3、实验用电极、导线若干
三、实验原理
1、巴特沃斯滤波器具有在通频带内外都有较平稳的幅频特性的特点,所以可以对心电信号进行滤波处理。而小波分析可对含噪声干扰的心电信号进行多尺度分解。肌电干扰,工频干扰主要反映在小尺度的小波系数和尺度系数上,因此去除噪声所对应的小波分解尺度上的细节分量,再进行小波重构,也可以有效去除心电信号中的噪声。
重庆大学研究生专业实验教学
实验报告书
实验课程名称:
医学信号检测与分析技术
实验指导教师:
侯文生
学院:
生物工程学院
专业及类别:
生物医学电子与信息技术(学术)
学号:
20111902086
姓名:
黄维
实验日期:
2012年6月
成绩:
重庆大学研究生院制
一、实验目的
1、检测并采集记录心电信号。
2、用Matlab实现对心电信号进行预处理并对QRS波进行阈值提取。
图2.巴特沃斯滤波后的信号
图3.小波滤波滤噪后信号
即采用前向差分求一阶微分的绝对值,用3点平均滤波分别对其结果进行平滑整流,再进行3点平均滤波,把两者的结果直接相加进行和平滑处理,得到与GRS 波群宽度近似相等的具有双峰的波形曲线后,再根据幅值关系进行Q、S点定位,确定QRS波的阈值。

心电信号的采集及前置放大课程实验报告

心电信号的采集及前置放大课程实验报告

实验报告指导教师:实验地点:实验时间:一、实验室名称:医疗仪器实验室二、实验项目名称:心电信号的采集及前置放大三、实验学时:2学时四、实验原理:心电信号的采集使用了标准I导联,电路中RL、RA、LA三处为三个音频插座,由三个心电电极夹接入,分别夹在右腿、右手、左手。

由右手与左手输入的信号经AD620差动放大,得到心电信号。

夹在右腿的电极起到一个反馈作用,向身体输入信号,起到平稳心电信号的作用。

电路中的普通运放有两个,所以采用了二运放芯片NE5532。

使用的医用放大器芯片AD620是一款经常使用的医用放大器芯片,其特点是精度高,放大倍数准确,能够将十分微小的信号放大,常用于医用仪器的设计。

AD620的放大倍数由RQ1到RQ4控制,G=(49.4kΩ/R G)+1。

五、实验目的:1.初步学会人体心电的测量方法。

2.学习使用较为精密的医用放大器芯片。

六、实验内容:调试心电测量电路,测量人体心电,观察标准模块输出,自行制作模块观察效果区别。

七、实验器材(设备、元器件):心电采集实验箱、电脑、心电电极夹、电阻、AD620、NE5532,连接线、电烙铁、电路板制作工具、螺丝刀八、实验步骤:1.利用板上的信号源调试电路(1)利用板上的电源为模块供电。

(2)利用板上的信号源为模块提供信号。

(3)用示波器观察模块信号输出端,查看波形。

2.测量人体的心电(1)将底板上的开关拨到ECG端。

(2)连接心电电极夹。

(3)检测人体心电并用示波器观察输出波形。

3.自制模块根据实验提供模块电路原理图自制PCB图,制作模块取代标准模块重复实验。

九、实验制作电路及观测结果分析:1.实验原理图:图 1.1 Altium Designer原理图图1.2 PCB版图2.仿真结果图在输入部分通过函数发生器模拟生理信号,对电路进行仿真查看结果图2.1 加入了函数发生器和模拟示波器后的结果通过仿真结果可以看出RA、LA分别加入了30mv和40mv的正弦信号,在示波器结果中可以看到输出信号约为106.903mv, 放大倍数约为10.7,与实验理论值的放大倍数10.6接近,能够达到预期的效果3.结果分析:心电信号前置放大电路模块实物如下图所示。

心电采集电路实训报告

心电采集电路实训报告

一、实训目的1. 理解心电信号的产生原理及采集方法;2. 掌握心电信号采集电路的设计与搭建;3. 熟悉心电信号放大、滤波、采集等处理过程;4. 培养动手实践能力和团队协作精神。

二、实训内容1. 心电信号的产生原理及采集方法;2. 心电信号采集电路的设计与搭建;3. 心电信号放大、滤波、采集等处理过程;4. 心电信号采集电路的测试与调试。

三、实训过程1. 心电信号的产生原理及采集方法心电信号是指心脏在兴奋和收缩过程中产生的生物电变化。

心脏的兴奋过程主要发生在心脏的窦房结,然后依次传向心房和心室,引起整个心脏兴奋。

这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液反映到身体表面上,使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的生物电变化,即心电位。

心电信号的采集方法主要有两种:直接法和间接法。

直接法是将电极直接贴在心脏表面,通过电极采集心电信号;间接法是将电极贴在身体表面,通过体表采集心电信号。

本实训采用间接法进行心电信号的采集。

2. 心电信号采集电路的设计与搭建心电信号采集电路主要包括以下几个部分:(1)信号采集:通过三导联线将心电信号引出,接入电路;(2)前置放大:对心电信号进行初步放大,降低噪声干扰;(3)滤波:去除心电信号中的高频噪声和低频干扰;(4)采集:将模拟信号转换为数字信号,便于后续处理。

本实训采用以下电路设计:(1)信号采集:采用三导联线将心电信号引出,接入电路;(2)前置放大:采用AD620仪用放大器,放大倍数为10倍;(3)滤波:采用二阶有源高通滤波器和二阶有源低通滤波器,截止频率分别为0.05Hz和100Hz;(4)采集:采用STM32单片机,通过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号。

3. 心电信号放大、滤波、采集等处理过程(1)前置放大:对心电信号进行初步放大,降低噪声干扰。

本实训采用AD620仪用放大器,放大倍数为10倍,输出信号范围为0~5V。

(2)滤波:去除心电信号中的高频噪声和低频干扰。

心电图实验报告

心电图实验报告

心电图实验报告一、实验简介心电图是一种用于记录人体心电活动的生物电现象,是临床诊断心脏疾病的重要方法。

本次实验旨在探究心电图的原理、制备及其临床应用。

二、实验器材本次实验器材包括心电图仪、多导联电极贴片、导联线、电解胶等。

三、实验步骤1.准备工作将多导联电极贴片剪成大小相同的块,清理患者的胸部、腹部、四肢等部位,确保接触良好。

2.放置电极贴片将贴片放置于患者身上,正极置于胸部,负极置于患者脚上。

在电极贴片上加一些电解胶,以确保电信号传导畅通。

3.连接导联线将导联线插入心电图仪,将另一端的插头连接到电极贴片上。

4.记录心电图信号启动心电图仪,开始记录心电信号。

记录时需要保持患者安静、不动,避免影响信号的采集质量。

记录过程大约需要3-5分钟。

四、实验结果及分析经过记录和分析,我们得到了一份完整的心电图信号,其中包含了P波、QRS波群和T波等各种波形。

首先,P波是心房收缩时发生的一种正向波形,显示心房起搏点发出的电信号。

其次,QRS波群是心室收缩时发生的一种波形,显示心室起搏点发出的电信号。

最后,T波是心室舒张时发生的一种波形,显示心室复极过程中的电信号。

通过对心电图信号的分析,可以判断心脏是否存在异常,如心律失常、心肌缺血等疾病。

因此,心电图在临床中有着广泛的应用,是心脏病诊疗不可或缺的一环。

五、实验总结心电图是一种简单、无创、可靠的临床检查手段,对心脏疾病的诊断和治疗有着极其重要的意义。

本次实验通过对心电图的记录和分析,使我们更加深入地了解了其原理和应用。

同时,也充分展示了生物医学工程技术在现代医学中的重要地位和应用。

信号采集电路实验报告

信号采集电路实验报告

一、实验目的1. 了解信号采集电路的基本原理和组成。

2. 掌握信号采集电路中常用元件(如运算放大器、滤波器、采样保持电路等)的工作原理和特性。

3. 学会搭建简单的信号采集电路,并对其进行测试和分析。

4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。

二、实验仪器与设备1. 函数信号发生器2. 双踪示波器3. 直流稳压电源4. 信号采集电路实验板5. 连接线三、实验原理信号采集电路是将模拟信号转换为数字信号的过程,主要包括以下几个部分:1. 信号放大:将微弱的信号放大到合适的范围,以便后续处理。

2. 滤波:去除信号中的噪声和干扰,提高信号质量。

3. 采样保持:将模拟信号转换为离散的数字信号,并保持采样时刻的信号值。

4. 模数转换:将采样保持后的模拟信号转换为数字信号。

四、实验内容1. 搭建信号采集电路:(1)根据实验要求,选择合适的运算放大器、滤波器、采样保持电路等元件。

(2)按照电路图连接电路,注意元件的安装和焊接。

(3)检查电路连接是否正确,并确保电路安全可靠。

2. 测试信号采集电路:(1)使用函数信号发生器产生不同的模拟信号,如正弦波、方波、三角波等。

(2)将模拟信号输入到信号采集电路中,观察示波器上的波形变化。

(3)调整电路参数,如放大倍数、滤波器截止频率等,观察波形变化。

(4)使用模数转换器将采样保持后的模拟信号转换为数字信号,并观察数字信号的变化。

3. 分析实验结果:(1)分析不同电路参数对信号采集电路性能的影响。

(2)分析信号采集电路的噪声抑制能力。

(3)比较不同采样保持电路的性能。

五、实验结果与分析1. 放大电路:(1)实验结果显示,放大电路能够有效地放大微弱的信号,提高信号质量。

(2)放大倍数对信号采集电路的性能有重要影响,过大的放大倍数会导致信号失真。

2. 滤波电路:(1)滤波电路能够有效地去除信号中的噪声和干扰,提高信号质量。

(2)滤波器的截止频率对信号采集电路的性能有重要影响,过低的截止频率会导致信号失真。

心电器的使用实验报告(3篇)

心电器的使用实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解心电图的基本原理和临床应用。

2. 掌握心电图仪器的使用方法。

3. 学会通过心电图分析心脏的电活动,识别正常的和异常的心电图波形。

4. 提高对心电图阅读和诊断的能力。

二、实验原理心电图(Electrocardiogram,ECG)是记录心脏电活动的一种非侵入性检查方法。

心脏的每次收缩和舒张都伴随着电活动,这些电活动通过心脏的肌肉组织传播,并在皮肤表面产生微弱的电信号。

心电图仪能够将这些电信号转换为可见的波形,通过分析这些波形,可以诊断心脏的各种疾病。

三、实验仪器1. 心电图机2. 心电图导联片3. 受试者4. 记录纸5. 酒精棉球四、实验步骤1. 准备受试者:受试者应保持平静,避免紧张和激动,脱去上衣,露出胸部。

2. 电极放置:- V1导联:将电极片放置在受试者左侧锁骨下缘第二肋间。

- V2导联:将电极片放置在受试者左侧锁骨下缘第五肋间。

- V3导联:将电极片放置在V2与V4导联连线的中间。

- V4导联:将电极片放置在受试者左侧锁骨下缘第五肋间与左侧腋中线交叉处。

- V5导联:将电极片放置在V4导联正下方,与左侧腋前线交叉处。

- V6导联:将电极片放置在V5导联正下方,与左侧腋中线交叉处。

- I导联:将电极片放置在受试者左臂内侧上臂中部。

- II导联:将电极片放置在受试者左臂内侧下臂中部。

- III导联:将电极片放置在受试者右臂内侧上臂中部。

3. 电极固定:用酒精棉球擦拭电极片放置处的皮肤,然后固定电极片。

4. 心电图记录:打开心电图机,调整时间常数和电压增益,开始记录心电图。

5. 分析心电图:观察心电图波形,记录P波、QRS波群、T波、P-R间期、Q-T间期等特征。

五、实验结果1. P波:代表心房除极。

2. QRS波群:代表心室除极。

3. T波:代表心室复极。

4. P-R间期:代表心房除极至心室开始除极的时间。

5. Q-T间期:代表心室除极至心室复极的时间。

六、实验讨论通过本次实验,我们学习了心电图的基本原理和使用方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

心电放大电路实验报告
一概述
心脏是循环系统中重要的器官。

由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动,血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。

心脏在机械性收缩之前,首先产生电激动。

心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表,使体表不同部位产生不同的电位。

如果在体表放置两个电极,分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端,它会按照心脏激动的时间顺序,将体表两点间的电位差记录下来,形成一条连续的曲线,这就是心电图。

普通心电图有一下几点用途
1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。

2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性,它不仅能确定有无心肌梗塞,而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。

3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。

4、能够帮助了解某些药物(如洋地黄、奎尼丁)和电解质紊乱对心肌的作用。

5、心电图作为一种电信息的时间标志,常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪,以利于确定时间。

6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。

二系统设计
心电信号十分微弱,频率一般在0.5HZ-100HZ之间,能量主要集中在17Hz附近,幅度大约在10uV-5mV之间,所需放大倍数大约为500-1000倍。

而50hz工频信号,极化电压,高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。

下图为整体化框图。

三具体实现
电路图如下:
1 导联输入:
导联线又称输入电缆线。

其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。

心脏电兴奋传导系统所产生的电压是幅值及空间方向随时间变化的向量。

放在体表的电极所测出的ECG信号将随不同位置而异。

心周期中某段ECG描迹在这一电极位置不明显,而在另一位置上却很清楚。

为了完整描述心脏的活动状况,应采用多电极导联方式测量心电信号,基于现在的实验条件及要求,选择3导联方式:左臂(LA),右臂(RA)以及右腿(RL)。

2 前置放大:
(1)差动放大:如果将保护电阻直接接入后面的时间常数电路,其输入阻抗将大为减小,减低了心电图机的性能,若加入差动发大器,其差模输入阻抗为2Ri+,共模输入阻抗为Ri +/2,增加了输入电阻,进一步抑制了电极噪声与50Hz干扰,提高了共模抑制比。

考虑到前级存在极化电压,最大为300mV,此极放大增益不宜过高,大约定在6倍左右,选取R4=R5=24KΩ,R3=10 KΩ,其增益为(R3+R4+R5)/R3=5.8。

电路图如下所示:
差动放大后信号与输入信号波形双综如下图所示:
(2)高通滤波:由于电极和电介质或体液接触,在金属界面上总会产生极化电压,其最大值可能为300mV ,这部分电路的主要功能就是滤出极化电压以及其余低频干扰,这部分选取高通滤波器,截至频率为0.05HZ ,根据f =
RC
21
,取R8=R9=330K Ω,得C1=C2=10uF ,从前极电阻中间引入驱动,避免了因电器元件不匹配使共模信号转化为差模信号而不易滤除的影响。

下罗为高通滤波部分电路图:
(3)右腿驱动电路:虽然AD620的共模抑制比较高,但当接入其他电路时,其共模抑制比会变得较低,我们在提高共模抑制比的同时,也要考虑用直接降低共模信号的方法来提高其值,右腿驱动电路就是一个很好的降低抑制共模信号的方法,在右腿接入一反向放大器,并与仪表放大相连,可以将共模信号抑制1+K 倍(K 为反向放大增益),从而有效的降低了共模信号。

取R12=10M Ω,R11=10K Ω,从而K =R12、R11=1000,加一电容组成低通滤波器,是电路稳定,在这里选取C3=4.7nF 。

右腿驱动部分电路图如下:
(4)仪表放大:由于这部分电路采用集成的AD620,其输入电阻为1000MΩ,共模抑制比为95dB,满足本单元设计要求,增益定为20倍,根据A G=1+50KΩ/R G,可取R G=2.5K。

仪表放大部分电路如下:
(5)
仪表放大与输入波形双综如下图所示:
3滤波电路
高频干扰,其他医疗仪器的噪声会干扰心电信号的测量,其幅度不是很高,但由于心
电信号同样较微弱,再加上前级的放大,高频干扰信号必须考虑滤除,已知人体心电信号频率大约为0.05Hz~100Hz,而低于0.05Hz的信号已经在前置放大器中滤除,因此设计一低通截止频率为100Hz的滤波器。

如下图:
4 后级放大
前级一共放大了6×20共120倍,最终要求放大到伏的量级,因此还需放大10倍左右,在此接入增益控制级,用于选择增益放大级数,两个固定电阻选为30KΩ和270KΩ,电位器选为20KΩ,调节范围9~10倍。

采用的是反向放大电路,如下图所示:
最终放大后的波形如下图所示:
四实验结果
开发板上的实验电路图如下:
将三个输入级分别与左右手以及右腿相连,得到的心电信号如下图所示:
由上图可得,该电路基本能够得出心电信号,但是由于个别原因(元器件的选择,电路的设计,放大器的使用),工频干扰较大。

五结论
本实验设计的心电信号交流放大电路放大倍数约为6*20*9=1080倍,放大器采用的军事双端供电。

本实验前级电路需要有着较强的对称性,差动放大部分采用的放大器为TL082,因为其对称性好,另外R4和R5,R6和R7,R8和R9必须经过严格的筛选,分别选取最接近的一对电阻,来提高实验的准确性。

附:各放大器性能参数
TL082
TL082主要参数
OP07 OP07主要参数
AD620 AD620主要参数。

相关文档
最新文档