简易心电图仪
简易心电图仪设计
题目要求
五、测试说明 (1)对于基本要求 项的说明。 对于基本要求(1)项的说明 对于基本要求 项的说明。 电压放大倍数、频率响应特性、差模放大倍数、 ①电压放大倍数、频率响应特性、差模放大倍数、输出动 态范围的测试：将差分放大电路反相输入端接地近似测试。 态范围的测试：将差分放大电路反相输入端接地近似测试。可 正弦信号用10kΩ和10Ω电阻分压衰减到 将1V(rms)正弦信号用 正弦信号用 Ω Ω电阻分压衰减到1mV，再输 ， 入到放大电路进行测试，以减小信号源噪声的影响。 入到放大电路进行测试，以减小信号源噪声的影响。 频带内响应波动的测试： ②频带内响应波动的测试：考虑到许多低频信号发生器 (函数发生器 输出最低频率的限制，该项目的低端频率只测量 函数发生器)输出最低频率的限制 函数发生器 输出最低频率的限制， 即低频截止频率的10倍 。其方法是， 到0.5Hz(即低频截止频率的 倍)。其方法是，输入信号幅值保 即低频截止频率的 持在1mV(rms)，用示波器测量 ～100Hz范围内的输出最高 持在 ，用示波器测量0.5～ 范围内的输出最高 和最低电压值，与频率为20Hz的输出电压值相减后计算频带内 和最低电压值，与频率为 的输出电压值相减后计算频带内 响应的最大波动(dB)。 响应的最大波动 。
题目要求
五、测试说明 (1)对于基本要求 项的说明。 对于基本要求(1)项的说明 对于基本要求 项的说明。 要求带1.5m长的屏蔽导联线进行共模抑制比测量。共模 长的屏蔽导联线进行共模抑制比测量。 ③要求带 长的屏蔽导联线进行共模抑制比测量 放大倍数的测量方法是，将差分放大电路的两端输入端短接， 放大倍数的测量方法是，将差分放大电路的两端输入端短接， 并输入5V(rms)正弦信号，测量输出电压。根据所测差模和共 正弦信号， 并输入 正弦信号 测量输出电压。 模放大倍数计算共模抑制比。 模放大倍数计算共模抑制比。 输出动态范围的测试：从小增大输入信号幅值， ④输出动态范围的测试：从小增大输入信号幅值，通过测量 最大不失真输出电压的峰—峰值得到 峰值得到。 最大不失真输出电压的峰 峰值得到。
卡片式心电检测仪技术要求北京丰拓生物
卡片式心电检测仪适用范围：该产品适用于医疗机构、家庭进行心电波形、心率的测量，可为医护人员的诊断提供参考。
1. 产品型号/规格及其划分说明产品型号：E100 E150"E" 心电类产品代码"100 150" 产品型号代码2.1 工作条件a、环境温度：10℃～45℃；相对湿度：10%～90%，不包括冷凝；大气压强：86kPa～106kPa；b、使用电源：内部电源：DC3.7V（+0.5V，–0.3V），锂电池。
使用USB数据线连接计算机或电源适配器进行充电。
2.2功能2.2.1 心电显示功能心电仪显示心电波形功能。
在简易模式和连续模式下，屏幕显示I导滚动心电波形，并且在连续模式时，在屏幕上方显示心率值。
2.2.2 心率检测范围、准确度和心率值分析A、心率检测范围：30次/分～240次/分。
心率分辨率：1bpm。
心率检测精度：±2bpm或±2%（两者取大者）。
B、当设备处于简易模式，30秒测量结束时，显示心率值，并有心率值简易分析功能：a、测量心率值大于等于60次/分、小于100次/分时显示笑脸；b、测量心率值小于60次/分或大于等于100次/分时显示哭脸。
2.2.3测量模式心电仪有简易测量和连续测量两种方式。
简易测量：测量30秒，30秒倒计时，时间到后停止测量，等待传输状态。
连续测量：连续进行测量，显示实时心率值和心电波形。
2.2.4 自动关机在系统主界面下，Ｅ100如果连续30S内没有任何操作，则自动关机；Ｅ150如果连续10S内没有任何操作，则自动关机。
2.2.5 电池电量低提示当电池电量为3.3V±0.1V时，心电仪提示电池电量低，稍时心电仪自动关机，关机后数据不保存。
2.2.6 数据传输功能简易模式下，启动测量，30秒后自动停止测量并打开蓝牙，进入数据传输等待状态，等待上位机读取数据，上位机可通过蓝牙读取刚测量的30秒钟心电数据，上传到上位机的数据，可在上位机上进行数据删除操作。
简易心电图仪(江汉大学参评)
简易心电图仪指导教师：操长茂、吴幼芬队员及年级：易淑华、胡苗苗、曹鹏(专科组，2006 级)学校与院系：江汉大学高等职业技术学院摘要: 本系统以TI 公司的高精度仪表放大器INA2331 和低功耗MSP430 单片机为核心，实现了两路心电信号的采集、存储和显示。
设计采用右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等抑制干扰措施，提高了放大器的共模抑制比；选用内部资源丰富的MSP430单片机和液晶显示器LCD 实现了心电信号的存储和回放。
结果表明系统各项技术指标达到了设计要求，具有低功耗低成本的特点。
Abstract：The system which takes the high-precision instrumentation amplifier INA2331 and low-power MSP430 MCU as the core has realizedtwo_channel ECG’s detection, storage and display。
It adopts a right-leg-driven circuit、a high-pass filter with reverse feedback and so on，which makes the CMRR of the preamplifier higher。
By adopted the inner resourcefulMSP430F449 single chip and LCD the ECG can be recorded and playbacking demonstrated。
The results indicate that the major technical specifications ofthe system meet the design requirements, The system has the followingfeatures, such as low-power、and low-cost。
简单心电图仪设计论文
简易心电图仪摘要：本系统主要以TI公司的低功耗msp430单片机为控制核心，由放大电路、右腿驱动电路、滤波网络、心电波形显示、存储与回放等模块组成。
利用高精度仪表放大器INA128和精密放大器OP07级联的方式对两路心电信号放大。
采用有源高低通滤波电路对心电信号进行综合处理。
设计还采用了右腿驱动电路抑制干扰，提高了放大器的共模抑制比。
单片机和液晶显示器实现了对心电波形的显示、存储与回放。
最终达到各项指标的要求，实现了低功耗的特点。
关键字：示波器滤波网络右腿驱动OP07 NE5532目录一、绪论 (3)（一）研究背景 (3)（二）心电图仪的发展现状 (3)（三）研究意义 (4)二、总体设计 (4)（一）便携式要求 (4)（二）设计框图 (5)三、硬件设计 (5)（一）电极的选择 (5)（二）导联方式的选择 (6)（三）放大电路 (7)（四）滤波网络 (8)四、软件设计 (9)（一）软件设计框图 (9)（二）程序源代码 (11)五、测试 (11)（一）测试仪器 (11)（二）系统测试 (11)（三）测试结果 (12)附录 (13)附录一 (13)附录二 (13)一、绪论(一)研究背景有很多病情较轻或者处在康复期内的心脏病患者，在较长时期内都离不开心电监护系统；或者有些心脏病偶发患者需要长期、连续观察心电参数，以捕捉某一瞬间出现的症状；也有些偏远地区的医院遇到疑难病症，病人在较长时间内需要得到上级医院专家的观察。
基于上述情况，开放一种便携的家用心电图仪，使得病人在家里可以观察并记录自己的心电信号，以备医生检查需求。
本设计介绍的就是一款体积小、重量轻、成本低、质量高、操作简单的便携式心电图仪。
(二)心电图仪的发展现状20世纪80年代心电图仪的特点是小型化、记录时间长，回放系统使用了计算机，并能够准确计算心率、异位心搏和ST段改变，打印系统已经普遍配备激光打印机。
20世纪90年代后的心电图仪的特点是体积小、佩戴舒适、存储容量打、电波保真度搞等。
简易心电图仪课程设计
提供计数器计时中断。
计数器的时钟源频率最高可以设置为24.512MHz，经过分频后有多种采样频率可选。
而且凌阳单片机的汇编语言中已经有FIR算法可以直接应用，因此可以做出16阶的数字滤波。
虽然16阶的数字滤波器效果不是十分理想，不能充分发挥数字滤波的性能，但可以起辅助滤波作用。
综上所述，由于本系统除了波形处理外，还要求具有数字存储和回放功能，因此本系统采用模拟、数字滤波相结合的方案，对通过两种标准导联所采集的两路心电信号分别进行以100Hz 和500Hz 为截止频率的模拟低通滤波，对要进行存储的信号，在用单片机采样的同时对其进行数字滤波，截止频率可设置低于50Hz，以避免工频信号干扰，使所存储回放的心电波形更为清晰。
四陷波处理方案论证比较本系统要除去工频50Hz的干扰，需要对混杂在心电信号里的50Hz信号作尽可能大的衰减处理。
处理方案集中在两种：自适应相干模板法和模拟陷波法。
方案1 自适应相关模板法自适应相关模板法利用工频干扰的相关特性，从原始输入信号中得到工频干扰的模板，进而从原始输入信号中减去工频干扰的模板，达到滤除工频干扰的目的。
但这种方法算法虽简单但程序设计比较复杂，考虑到课程设计时间有限，故不采取这个方案。
方案2 模拟陷波法图1 为双Ｔ网络幅频特性曲线。
图1通过图1幅频特性可知，对于ω=ω0的其他频率信号，通过双T网络具有较强的负反馈，因为双Ｔ网络具有良好的滤波特性，在仪表的电源噪声滤波电路中获得了较为广泛的应用，又因为双T 网络具有比RC串、并联网络更好的选频特性，故我们选用双T 网络进行陷波。
综上比较，模拟陷波方案比较简易可行，因此选择模拟陷波方案系统设计综合以上方案论证与分析，我们得出总体设计框如下：图3为心电信号放大电路。
电极采集到的心电信号大约为20 μ V～20mV，而灵敏的仪表放大器INA128 只需外接一个电阻就能将信号放大1～10000 倍，其增益G 与外接电阻的RG 的计算公式为：RG 1G k 50-Ω=当G=1000时，RG=50.05Ω。
心电图仪设计与制作
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 心电图仪的设计与制作初始条件：1．直流稳压电源 1台 2．双踪示波器 1台3．万用表 1只 4.电阻若干5.电容若干6.集成运放若干7.万用板 1块 8.电源线 4根9.20mm*20mm 薄铜皮 3块要求完成的主要任务:制作一路心电信号放大器，技术指标如下：a．电压放大倍数：1000，误差：±5％；b．－3dB低频截止频率：0.05Hz（可不测试，由电路设计予以保证）；c．－3dB高频截止频率：30Hz，误差：±5Hz；d．频带内响应波动：在±3dB之内；e．共模抑制比：≥ 60dB（含1.5m长的屏蔽导联线，共模输入电压范围：±7.5V）；f．差模输入电阻：≥5MΩ（可不测试，由电路设计予以保证）；系统能显示心率；能在示波器屏幕上较清晰地显示心电波形。
心电波形大致如下图所示：发挥部分：能在计算机上显示相应波形！时间安排：第14周理论讲解，时间:周一5.6节课。
地点：鉴四605.第14—20周理论设计，实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室，鉴主15楼通信工程实验室1。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)Abstact (3)一.原理电路及方案论证 (4)1方案论证 (4)1.1心电信号放大器设计 (4)1.2有源滤波器设计 (8)1.3低噪声稳压电源设计 (9)二．单元电路原理及设计 (10)2.1前置放大电路设计 (10)(1)前置主放大器设计及参数计算 (10)(2)抗干扰措施 (11)2.2有源高通滤波电路设计 (12)2.3贝塞尔滤波电路设计 (13)2.4陷波问题 (14)2.5稳压电源设计 (14)三．心电图仪总方案及原理图 (15)3.1导联电极说明： (15)3.2设计心电图仪的主要依据如下： (16)3.3心电图仪总方案说明 (16)四．测试与分析 (18)4.1测试仪器 (18)4.2测试数据 (18)4.3误差来源与分析 (19)五．电路仿真 (20)六．体会与建议 (22)七.参考文献 (23)八．仪器仪表明细清单 (24)摘要本系统利用高精度通用运算放大器INA128对输入的心电信号进行放大，再进行高通滤波,滤去高频生物电，同时采用右脚屏蔽驱动电路，消除50Hz生物电和机器信号的影响，最后在数字示波器上得到清晰的心电波形。
ICU常用仪器管理,使用制度及预案修改版
ICU抢救物品管理制度1.抢救物品有固定的存放地点，定期清点并登记。
2.抢救物品应保持随时即用状态，定期进行必要的维护检查并有记录。
3.抢救物品使用后应及时清洁、清点、补充、检测、消毒。
处理完毕后放回固定存放处。
4.抢救物品出现问题及时送检维修及时领取。
5.在进行维护检查时、检查后或消毒时有明显标识。
6.严格规范管理毒、麻、剧药品，对高危药品应单独存放、标识明确，使用的剂量及途径有规范。
7.抢救物品专人管理，专本登记。
ICU仪器设备管理制度1.所有仪器应分类妥善放置、专人管理、正确使用。
2.保证各种仪器能正常使用、定期检查、清点、保养，仪器设备出现故障及时修理并上报设备科。
3.保证各种仪器设备清洁，备用设备必须处于消毒状态并有备用标识，带有蓄电仪器随时充电备用。
4.仪器设备原则上不得随便外借，遇有特殊情况由医疗行政部门协调调配。
5.科内应定期对员工进行仪器应用培训，包括消毒操作与流程、常见故障排除方法等，做到熟练掌握。
6.医疗设备科对ICU主要仪器应及时维修、定期检测。
抢救车的使用及管理制度1.根据科室需求，各抢救药、物品保持一定的数量，工作人员不得擅自取用。
2.抢救药品、物品分别定位放置，定量储存，专人保管。
3.使用规范的药品、物品标签，所放置位置标识清楚。
4.设立抢救车药物、物品清点本，每班交班时必须清点登记、签名。
每班必须测试各种抢救器械、仪器性能并在专用登记本上记录功能状态，如有问题及时维修，更换。
5.抢救车上必备的药品及物品，按医院统一编号排列定位、定量存放，保证取用方便，每位护士熟悉编号、药品剂量、作用、使用方法。
药品用后随时补充。
6.抢救患者时所用安郶，须经两人核对后方可丢弃。
7.管药护士每周要检查核实药品种类、数量、是否存放过多、缺少、过期、变质等现象。
8.如发现抢救药品或物品遗失，及时上报保卫科、护理部，科室应分析原因，提出整改措施。
9.病房抢救车实行封条管理，由管药护士负责每周检查、清点后贴上封条，每班需检查封条是否完整，否则需及时查明原因，如果抢救患者时取用后，需值班护士及时补充，清点后重新贴上封条。
简易心电图仪的设计【文献综述】
文献综述电子信息工程简易心电图仪的设计前言随着社会的发展和物质生活水平的不断提高 ,人们对健康的重视程度与日剧增 ,特别是近年来社会老龄化的加剧 ,而且每年心血管疾病的发病率也不断上升。
目前心血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病 ,心脏病已经成了世界上死亡率最高的疾病。
鉴于这种严峻形势 ,提高预防和监测该疾病的手段势在必行。
而心电信号检测是发现心脏病的最直接手段 ,但目前医院用的心电监护仪价格昂贵 ,维护费用高 ,患者检查的经济负担重 ,不能做到随时随地都能检查[1]。
因此设计一种便携式、价格便宜且实用的心电监护仪器具有重要意义。
主题根据简易心电图仪设计的要求，并充分考虑各种因素，制定了整体设计方案：以前置小信号放大模块、滤波网络模块、数字处理模块三大部分为主体系统：图1.1心电图仪基本框架输入模块为了满足临床诊断的要求，对心电图仪的电极位置和引线以及与放大器的连接方式有统一规定，称为心电图的导联系统。
目前广泛应用的是 12 导联系统。
其中，又分为双极肢体导联、单级肢体导联和单级胸前导联。
考虑到题目要求，我们仅采用双极肢体导联，这组导联方式又称为标准导联[2]。
在此模块设计方案中引入屏蔽驱动和右腿驱动，以提高系统的共模抑制能力，进而使系统抑制干扰的能力大大增强。
①屏蔽驱动。
与人体相接触的电极到前置放大器之间有两根约1.5m 的导联引线，导联引线用屏蔽电缆。
信号线和电缆屏蔽之间存在分布电容，而两根导联线的分布电容不可能完全相等，加之电极阻抗的不平衡，导致包括输入回路在内的整个放大系统的共模抑制能力降低，从而使抑制干扰的能力下降，为了消除屏蔽层电容的不良影响，可使导联线的屏蔽层不接地，从而取出放大电路的共模电压端，与屏蔽层连接。
②右腿驱动。
人体自身通过各种渠道从环境中拾取工频50Hz交流电压，在心电测量中，形成交流干扰，这种交流干扰常在几伏以上。
为了消除这一交流干扰，采用右腿电极经电阻与放大器接地端相连，以降低人体的共模电压。
一种基于单片机的简易心电图仪设计
数 控 技 术
一
种基于单片机的简易心电图仪设计 术
雷朝 阳 邓小 星 ２ ， ３ 余 祥 龙 ａ 朱 可卿 ａ
（ １ ． 湖南师范大学树达学院 湖南长沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ；
２ ． 三一 重 工股份 有 限公 司 智能研 究 院 湖 南长 沙 ４ １ ０ １ ０ ０
３ ． 湖南师范大学物理与信息科学学院 湖南长沙 ４ １ ０ ０ ８ １ ）
心 电 图 仪 是 通 过 检 测 人 体 的 生 物 电信 号 即 心 电信 号 来 发 现 心脏类疾 病的一种辅助诊 断仪器 ， 但 目前医 院用 的心 电监 护仪 价 格昂贵 、 维 护成 本 高 ， 不 适 合 日常 生 活 中使 用 。 因此 设 计 一 种便 携 式、 价格便宜且实用 的心 电监护仪器具有重要 意义 。 本文设计 了一 种基 于单片机 的低功耗简易心电信号检测仪器 ， 具有体积小 、 成本 低、 便于携带、 实用性强等特 点， 可用 于社 区医疗服务 、 个人家庭保 健等场合 。
关键词 ： 心 电 图仪 单 片机 串口 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ７ 中 图分类 ： Ｔ Ｈ ７ ７ ２ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ
简易心电图仪报告
简易心电图仪组员: 谢厚瑶: 赵雯雯: 王世雨2012年8月8日简易心电图仪摘要:本简易心电图仪由仪表放大电路、低通滤波电路、同相放大电路和通用示波器组成。
本设计对采集的心电信号进行放大、滤波，最后将其清晰稳定地显示在双踪示波器上。
所设计的放大电路要求具有高增益、高共模抑制比、低噪声、低漂移，因此在放大电路中采用仪表放大电路提高系统的性能指标要求。
引言;本题是用铜片来检测人体的心电信号，然后将测量到的缓慢变化的微弱心电电信号进行放大处理,根据题目要求,系统可由以下几个部分组成:稳压电源、前置放大、信号滤波、后级放大部分。
其中前置放大用集成仪表放大器INA102，其外围元件少，增益可控，共模抑制比高，滤波采用低通滤波，后级放大用同相比例运算电路，很容易就能做到题目要求的1000倍放大倍数。
其中运放用op07，该运放噪音低，可有效的达到题目的技术指标。
一、方案设计1.系统框图2、方案比较与选择2.1前置放大前置放大模块在整机中处于非常重要的地位，其性能决定了整机的主要技术指标。
前置放大模块应满足高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移的要求。
方案一：采用分立元件构成仪表放大电路，输入端用运放构成差动放大器，加入电压串联负反馈，这样其输入阻抗很高，这样就可以忽略人体阻值的变化。
只要参数得当，增益很容易达到80dB以上。
方案二：采用集成仪表放大器INA102或者INA103等芯片,外围电路少,增益容易控制,增益最小90dB,各项都符合要求.由于集成芯片暂时缺失,本设计采用方案一.2.2低通滤波方案一:由于心电信号具有脉冲波形的特性,为保证不是真的放大,必须考虑滤波器的相位特性.只有贝塞尔滤波器满足相位要求.具体用分散选频式结构带通滤波器,其抗干扰能力强.方案二:题目对高频响应截至频率没有提出要求,故可选用较简单的二阶集中选频式的低通滤波器.本设计采用方案二.2.3.后级放大方案一：用一般的通用型运放构成同相比例元算电路，很容易就能控制其放大倍数。
简易心电图仪课程设计
简易心电图仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解心电图的基本工作原理，掌握心电信号的采集、放大和显示过程。
2. 学生能够描述心电图仪中各组成部分的功能，如电极、放大器、滤波器和显示屏。
3. 学生能够解释心电图波形的意义，如P波、QRS波群和T波。
技能目标：1. 学生能够正确操作简易心电图仪，完成心电信号的采集和初步分析。
2. 学生能够运用所学的知识，设计简单的心电图仪电路，并进行实际操作。
3. 学生能够运用心电知识解决实际问题，如分析异常心电图波形。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对生物医学工程的兴趣，激发探究心电现象的欲望。
2. 学生能够认识到心电图在临床诊断中的重要性，提高对医学技术的尊重。
3. 学生能够增强团队合作意识，通过小组讨论和实践，提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于科学实践类课程，注重理论知识与实际操作相结合。
2. 学生特点：八年级学生对生物医学工程有一定了解，具备基本的物理知识和动手能力。
3. 教学要求：教师需引导学生将所学知识应用于实际操作中，培养学生的创新思维和动手能力。
二、教学内容1. 引入心电图基本概念：介绍心电图的定义、作用和临床应用，让学生了解心电图的起源和发展。
2. 心电图仪工作原理：讲解心电图仪的电极放置、信号采集、放大、滤波和显示过程，引导学生理解各环节的作用。
3. 心电图波形分析：详细讲解P波、QRS波群和T波的特点，使学生能够识别和分析正常心电图波形。
4. 简易心电图仪制作：指导学生按照教材章节内容，设计并搭建简易心电图仪电路，进行实际操作。
5. 异常心电图案例分析：结合教材内容，分析常见的心电图异常现象，提高学生的临床诊断意识。
教学内容安排和进度：第一课时：引入心电图基本概念，心电图仪工作原理。
第二课时：心电图波形分析，简易心电图仪制作（理论部分）。
第三课时：简易心电图仪制作（实践部分），异常心电图案例分析。
科室常用抢救仪器使用说明
科室常用抢救仪器使用说明目录心电监护仪除颤仪呼吸机简易呼吸气囊便携式吸痰器心电图机微量泵洗胃机心电监护仪型号UT4000C型号MEC-1000型号BTD-352A型号：MEC--2000型号GS10三导线/五导线通用M6/BTD-352A型多参数监护仪LIFEPAK20心电监护仪操作流程心电监护仪使用流程 （一）、监护 1. 协助患者取舒适卧位 2. 接电源线 3.打开电源开关4. 选择电极膜黏贴位置，纱布清洁局部皮肤5. 导联线与电极膜连接6. 再次核对患者7. 黏贴电极片：五导联位置（RA右锁骨中点下缘；LA：左锁骨中点下缘；RL：右锁骨中线剑突水平处；LL左锁骨中线剑突水平处；V胸骨左缘第四肋间）三导联位置（RA 胸骨右缘锁骨中线第一肋间；LA：胸骨左缘锁骨中线第一肋间；LL：左锁骨中线剑突水平处。
）8. 电极膜与皮肤表面接触良好，导联线固定牢固，为患者系好衣扣9. 将袖带平整无折地缠于上臂中部；松紧以放入一手指为宜10. 下缘距肘窝处2-3cm（袖带上的动脉符号对准动脉血管）11. 将血氧饱和度探头光源处对准患者指甲，夹在指头上，接触良好，松紧适宜12. 调整心电参数（1）选择适当导联（p波显示良好）（2）调整心电波形大小，振幅＞0.5V（3）调整心电报警上下限，根据病情调整选择报警范围，一般患者心率的±20%13. 调整血压参数（1）设定手动或自动模式，自动模式选择测量间隔时间（2）调整血压报警上下限，一般为患者基础血压的±20%14. 调整血氧饱和度的报警低限，一般设定为90%15. 调整呼吸报警上下限，一般高限设定为30/mim，低限设定为8/min16. 确定心电监护各项报警处于开启状态，调整报警音量17. 观察心电监护运行情况18. 手消毒19. 再次核对并签名20. 询问患者感受并交代注意事项（二）、停监护1. 核对患者，向患者解释操作目的2. 遮挡患者，注意保暖3. 关机4. 将电极膜与导联线分离5. 将患者电极膜取下置于弯盘内，并将弯盘置于治疗车下层6. 用纱布擦净皮肤，观察皮肤情况，协助患者穿衣7. 取下袖带及血氧探头8. 拔除电源线心电监护仪的保养1、随时连接交流电。
心电图仪设计制作
课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 心电图仪设计与制作初始条件：模拟电子技术基础知识、会使用Multisim进行仿真分析.要求完成的主要任务:制作一路心电信号放大器，技术指标如下：a．电压放大倍数：1000，误差：±5％；b．－3dB低频截止频率：0.05Hz（可不测试，由电路设计予以保证）；c．－3dB高频截止频率：30Hz，误差：±5Hz；d．频带响应波动：在±3dB之；e．共模抑制比：≥60dB（含1.5m长的屏蔽导联线，共模输入电压围：±7.5V）；f．差模输入电阻：≥5MΩ（可不测试，由电路设计予以保证）；时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要IABSTACTI引言11 设计方案比较21.1光电效应手指脉搏传感器21.2压电瓷式脉搏传感器31.3铜片式脉搏传感器42 单元电路设计52.1前置放大部分52.2带通滤波电路72.3后级放大电路93 仿真结果及分析93.1前置放大电路部分仿真93.2带通滤波部分仿真103.3放大部分仿真113.4整体电路仿真124 总结145 元件清单146 参考文献15摘要本文主要介绍了如何应用放大电路，抑制共模信号电路，低通滤波电路及后级放大电路设计简易心电图仪.本文还介绍了心电信号的特点及其对放大电路的要求.对于具体的单元电路设计也做了简要介绍.AbstactThis paper mainly introduces how to apply the amplifier circuit and suppress common mode signal circuit,low-pass filter circuit and after-class amplifier design simple Electrocardiograph.This article also describes the characteristics of ECG and its impact on amplifier requirements.With regard to the specific circuit design unit also made a brief introduction.引言心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段.心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件. 如下图所示,心电信号主要由P波、QRS波群、T波组成.正常P 波的宽度不超过0.11s，最高幅度不超过2.5mm.正常人的QRS波群最高不超过0.10s。
急救仪器使用
包括如何正确地搬运受伤患者，避免加重伤 害。
使用注意事项
使用前检查
使用急救仪器前需仔细检查设备的 完好性和安全性，如电池是否充满 、设备是否完好无损等。
适应症选择
根据患者的具体情况选择适当的急 救仪器，如呼吸机、心电监护仪等 。
操作规范
使用急救仪器时需严格按照操作规 程进行，避免因操作不当导致患者 不适或二次伤害。
寒冷环境下的急救仪器使用
保暖设备
寒冷环境下，患者容易失温并引发低体温症，需使用保温毯、热水袋等保暖设备 ，以维持患者正常体温。
心脏起搏器
在紧急情况下，可能需要使用心脏起搏器来稳定患者的心率，保证血液循环。
特殊病情的急救仪器使用
心肺复苏机
对于心脏骤停或呼吸衰竭的患者，可能需要使用心肺复苏机 进行急救，以维持患者生命体征。
诊断疾病
急救仪器可以提供心电图机、B超、 X射线等检测设备，帮助医生迅速准 确地诊断患者病情。
治疗疾病
急救仪器可以提供各种治疗设备， 如输液泵、注射器、心电监护仪等 ，帮助医生对患者进行治疗。
救援
急救仪器可以提供各种救援设备， 如急救箱、氧气袋、止血带等，帮 助医生进行紧急救援。
02
常用急救仪器及其使用方法
心肺复苏机
作用
心肺复苏机是用于心肺复苏的设备，当患者心脏骤停时，及时进行心肺复苏 能够为患者争取更多的救治时间。
使用方法
心肺复苏机使用前需检查电源和气源是否连接牢固，将心肺复苏机的气囊和 面罩连接紧密，然后打开电源和气源，根据患者年龄、体重和胸外按压的频 率来调整心肺复苏机参数。
简易呼吸器
作用
简易呼吸器是一种便携式呼吸装置，用于提供人工呼吸支持，帮助患者呼吸。
基于MSP430F149的简易心电图仪设计
基于MSP430F149的简易心电图仪设计作者：杨忠,杨守建,邬杨波来源：《电脑知识与技术》2011年第19期摘要：该设计实现了一款基于MSP430F149的低功耗、低成本且携带方便的简易心电图仪设备。
该心电图仪以低功耗单片机MSP430为核心，通过前置放大、后级放大、滤波电路、电压抬升电路和LCD显示模块，使得该仪器具有显示心电图功能及具有存储回放功能。
关键词：心电图；低功耗单片机；信号处理中图分类号：TP338文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)19-4743-03Simple Ecg Instrument Design Based on MSP430F149YANG Zhong, YANG Shou-jian, WU Yang-bo(Faclty of Information Science and Egineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China)Abstract: Electrocardiogram apparatus is based on MSP430F149 implementation, which is in a low power consumption, low cost and easy to carry . It uses the MSP430 low power consumption MCU as the core,combined with preamplifier, amplifier, filter circuit,voltage elevating circuit and LCD display module, which makes the instrument has the function of display electrocardiogram and storage and playback electrocardiogram.Key words: electrocardiogram；low power consumption MCU；small signal processing心电图仪是用来记录病人的心电活动的仪器，它通过测量人体的生物电信号，可以用来诊断心肌梗塞、心律失常等心血管疾病[1]。
医院各大科室必备医疗器械大全
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一级综合医院：
(一)临床科室：至少设有急诊室、内科、外科、妇(产)科、预防保健科;
(二)医技科室：至少设有药房、化验室、X光室、消毒供应室。
二级综合医院：
(一)临床科室：至少设有急诊科、内科、外科、妇产科、儿科、眼科、耳鼻喉科、口腔科、皮肤科、麻醉科、传染科、预防保健科，其中眼科、耳鼻喉科、口腔科可合并建科，皮肤科可并入内科或外科，附近已有传染病医院的，根据当地《医疗机构设置规划》可不设传染科;
(二)医技科室：至少设有药剂科、检验科、放射科、手术室、病理科、血库(可与检验科合设)、理疗科、消毒供应室、病案室。
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三级综合医院：
床位：住院床位总数500张以上。
科室设置：
(一)临床科室：至少设有急诊科、内科、外科、妇产科、儿科、中医科、耳鼻喉科、口腔科、眼科、皮肤科、麻醉科、康复科、预防保健科及神经内科;
(二)医技科室：至少设有药剂科、检验科、放射科、手术室、病理科、输血科、核医学科、理疗科(可与康复科合设)、消毒供应室、病案室、营养部和相应的临床功能检查室。
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题目：简易心电图仪姓名：昌磊学号：20121004148 班级：076121摘要：本简易心电图仪由前置放大电路、抑制共模信号电路、低通滤波电路、工频50Hz的带阻滤波电路及数字信号处理、存储模块构成。
本设计前级采用差分式仪表放大器INA128,用于放大在人体体表采集的微弱心电信号，中间级采用双T陷波滤除50Hz工频干扰，再经过高通、低通滤波和末级放大实现心电信号的测量。
并使用MSP430单片机AD采样，将采样信号存储到flash中存储，再通过DA转换输出到示波器，可以形象直观地反映心电信号，并且通过键盘控制实现心电波形回放功能。
关键字：简易心电图仪，INA128，MSP430，flash存储器一、方案论证与比较心脏跳动产生的电信号，使身体不同部位的表面产生的电位变化，将其记录下来就可以得到心电图（Electrocardiograph ,ECG）。
心电信号的特点：信号十分微弱，常见的心电频率一般在0.05～100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV，心电电极阻抗为1~50KΩ。
这三组基本参数，是设计心电图仪的主要依据。
在检测生物电信号的同时存在强大的干扰，主要有电极移动引起基线漂移(一般小于1Hz)，电源工频干扰(50Hz)，肌电干扰(几百Hz以上) 电源工频干扰主要是以共模形式存在，幅值可达几V甚至几十V，所以心电放大器必须具有很高的共模抑制比。
电极极化电压引起基线漂移是由于测量电极与生物体之间构成化学半电池而产生的直流电压，最大可达300mV，因此心电放大器的前级增益不能过大，而且要有去极化电压的RC常数电路。
因此本系统设计的关键和难点在于抑制噪声。
根据指标要求，本系统由前置放大电路、抑制共模信号电路、低通滤波电路、工频50Hz的带阻滤波电路及数字信号处理模块构成。
1.输入导联模块（1）导联方式为了满足临床诊断的要求，对ECG的电极位置和引线以及与放大器的连接方式有统一规定，称为心电图的导联系统。
目前广泛应用的是12导联系统。
其中，又分为双极肢体导联、单极肢体导联、单极胸前导联。
考虑到题目要求，我们仅采用双极肢体导联。
这种导联方式又称标准导联，其具体的连接方式如图1.1所示。
图1.1 标准导联示意图（2）抑制干扰此模块设计方案中引入屏蔽驱动和右腿驱动，以提高系统的共模抑制能力，进而使系统抑制干扰的能力大大增强。
①有源屏蔽驱动。
有源屏蔽驱动电路可以用来消除共模电压。
为病人做心电检测时，电极与心电图机的前置放大器（或缓冲放大器）之间是由多股电缆线（导联线）连接的，导联线的中芯线与屏蔽之间存在着一定数量的分布电容C的存在，会降低整机的输入阻抗，由于各屏蔽分布电容数值不可能一致，造成各缓冲放大器的输入阻抗不平衡，致使放大器的共模抑制比降低。
屏蔽驱动对于减少50Hz共模干扰也很有用。
②右腿驱动。
体表驱动电路是专为克服人体承载的共模干扰（主要是50Hz共模干扰），提高CMRR而设计的，原理是采用以人体为相加点的共模电压并联负反馈，其方法是取出前置放大级中的共模电压，经驱动电路倒相放大后再加回体表上，所以称为右腿驱动。
2. 前置放大模块心电图仪的前级放大器前置放大在整机中处于非常重要的地位，决定了整机的主要技术指标。
ECG前置放大器要求噪声尽可能低和共模抑制比尽可能高。
方案一：三运放仪用放大电路如图2.1相并联三运放结构。
A1、A2构成放大器的第I级，主要用来提高整个放大电路的输入阻抗。
第II级采用差动电路用以提高共模抑制比。
将A3、A4两个同相输入运放电路并联，再与A5差分输入串联的三运放差分放大电路。
当R3=R4，R5=R6时，两级的总增益为两个差模增益的乘积，即：Avd=(（Rp+2R1）/Rp)(R6/R4)图2. 1 运放仪用放大器方案二：利用INA128来设计放大电路。
选用低功耗(最大供电电流仅为1.3mA)、高精度仪表放大器INA128。
INA128为差分输入，能确保高增益精密放大所需的低失调电压、低失调电压漂移和低噪声等性能指标，故可用于精确的数据采集系统，作为各种微弱信号的前置调理器。
比较上述两种方案，方案一采用了过多的集成运放和分立器件，稳定性难以保证，且调试困难。
方案二简化了电路，提高了系统的稳定性，因而本设计采用方案二。
3. 滤波网络模块由于心电信号容易受噪声干扰，且主要集中在0.05～100Hz频带内，所以采用滤波的方法对心电信号作进一步的降噪处理，抑制外界干扰，从而得到较为平滑的ECG波形。
方案一：采用已有的滤波算法实现离散数字滤波。
在不提高成本的前提下，采用单片机完成数字滤波功能，但数字滤波器要求足够高的阶数，才能取得较好的滤波效果。
方案二：采用多级滤波网络。
经过前置放大的心电信号，主要存在工频、肌电等干扰信号，故首先经双T有源陷波器过滤50Hz工频信号，再将其送到由0.05Hz高通滤波器和100Hz低通滤波器组成的带通网络滤除有效频带以外的肌电干扰信号。
经过此三级滤波电路组成的滤波网络后，得到较为光滑的心电信号波形。
比较上述两种方案，考虑到工艺，所用器件，以及抑制干扰的效果，本设计采用方案二。
4. 数字信号处理模块方案一：单片机方式。
即由单片机MSP430完成信号的采集﹑存储﹑显示等控制与变换工作。
方案二：FPGA/CPLD或带有IP核的FPGA/CPLD方式。
即用FPGA/CPLD完成采集﹑存储﹑显示及A/D﹑D/A等功能由IP核实现人机交互及信号测量分析等功能。
方案三：单片机与FPGA与PC机结合方式。
即用PC机完成人机界面﹑显示控制逻辑，单片机完成系统控制﹑信号分析﹑处理﹑变换，用FPGA完成采集控制逻辑。
比较上述三种方案，方案一其优点在于系统规模较小，有一定的灵活性。
方案二的优点在于系统结构紧凑﹑操作方便；缺点是调试过程繁琐。
方案三兼顾了前两个方案的优点，但是目前VB 编程有困难。
综合比较后，本设计采用方案一。
二、系统整体方案设计1.稳压电源部分(见附录1)2.前置放大电路前置放大器的核心器件采用INA128，计算公式为G=50K/Rg+1。
INA128的主要特点是低偏置电压、低温度漂移、低输入偏置电流、高共模抑制和低噪声，只用一只外部电阻就能设置放大倍数l～l000。
图3.2.1是INA128在前置放大电路中的应用，取Rg为5.6K，则前级的放大倍数为9.93倍。
这里的源阻抗可高达1MΩ。
图3.2.1 右腿驱动和前置放大电路3.滤波网络模块（1）双T有源50Hz工频陷波器陷波电路实际上是一个窄带带阻滤波器，其陷波频率由双T网络决定。
采用如下图所示是有源双T带阻滤波器，该电路的Q值随着反馈系数β（0<β<1）的增高而增高，取截止频率为46.8Hz~53.2Hz 的带阻滤波。
图3.3.1 50Hz工频陷波器原理图软件模拟设计50Hz陷波器幅频特性如下所示：图3.3.2 50Hz陷波器幅频特性（2）0.05Hz有源高通滤波器获得良好的滤波效果，在设计方案中采用巴特沃斯最大平坦有源滤波器。
滤波器电路个元件参数值如图3.3.3所示。
为有效设计滤波器，采用专用滤波器设计仿真软件Filter Wiz Pro V3.0进行设计和仿真，其仿真结果如图3.3.4所示，该电路的理论分析如下。
设截止频率为0.05Hz，通过查表在1<参数k<10中，C1可取值：1000uF~200uF。
取C3=1000uF，K=100/fc*C=2。
取Av=1，得C2=C1=1000uF .R1=1.125*k=2.5K, R2=2.251*k=4.5K图3.3.3 0.05Hz有源高通滤波器（3）100Hz 有源低通滤波器采用二阶巴特沃斯低通滤波器，其截至频率为100Hz ，选定如图3.3.5所示参数，上限截至频率为100Hz ，其理论计算如下。
截止频率为100Hz ，通过查表在1<参数k<10中，C1可取值：1.0uF~0.1uF 。
取C1=0.3uF ，K=100/f c *C=3.33.。
取Av=1，得C2=0.33C1=0.1uF.R1=1.422*k=4.73K, R2=5.399*k=18K图3.3.4 100 Hz 低通滤波器4.后级放大电路后级放大采用反相放大器，反相放大器一般形式如上图3.3.5 所示，其放大倍数可以调节电位器11R ，使其大倍数和前置放大结合后使整个电路的放大倍数为1000倍。
5.数字信号处理电路信号经过放大、滤波、陷波处理后送入MSP430，通过控制AD 采样进行A/D 变换，将A/D 变换后的数据送入flash 存储，以实现波形的回放。
但在实际处理中发现当采样率较高时flash 存储空间不足，所以回放时间受到限制，需要下一步扩充外部存储器四、系统软件设计主函数流程图如图4.1所示 图3.3.5图4.1 主函数流程图五、系统测试仪器方法及数据1.测试仪器EE1411型合成函数信号发生器、YB1732A3A型直流稳压电源、TDS1002型示波器、PC机2.测试方法（1）功能测试被测人员静卧在床上，使用酒精棉球仔细将与电极接触部位的皮肤擦净，然后再捆绑电极。
为减小电极与皮肤间的接触电阻，在电极下滴1－2滴5％的盐水，进行功能测试。
（2）指标测试利用信号源产生信号，输送到心电图仪中，进行单元和指标测试。
3.测试数据和结果（1）通带内增益及频率表5.1 输入、输出电压及增益从表5.1中可知，-3dB高频截止频率约为98Hz，误差为2 Hz，达到了题目的要求。
为减小工频干扰，引入了陷波电路，对50 Hz左右的信号频带宽度：45.8Hz～56.2Hz，在满足频带内波动在±3dB之内的要求。
（2）电源纹波测试在给运放供电时，用示波器交流耦合方式测得自制电源输出电压纹波峰-峰值较大没有达到题目要求的3mV。
（3）共模抑制比：所采用的芯片共模抑制比均大于100dB（4）测量输出电压动态范围用函数发生器和数字示波器测得电路的输出电压的最不失真幅度为18V。
（5）系统功能测试①人体的心电图测试。
按照标准I导联实测队友心电图测得波形如图5.1所示。
②波形的存储和回放。
波形除了可以实时显示以外，还可以回放4.测试结果分析从以上的测试结果可以看出，本简易心电图仪在提高共模抑制比、抑制外界噪声等方面有一定的成就，也基本上达到了题目中的要求。
并且实现了波形的显示和回放。
六、参考文献[1] 谢自美.电子线路设计·实验·测试[M]. 武汉：华中科技大学出版社[2] 邱关源. 电路[M]. 北京：高等教育出版社[3] 秦龙.MSP430单片机常用模块与综合系统实例精讲。
北京:电子工业出版社,2007.[4]谢兴红，林凡强，无雄英. MSP430单片机基础与实验.北京:北京航空航天大学出版社,2008.[5] 高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训教程——电子仪器仪表设计.北京:电子工业出版社.2007[6] 王栋. Visual Basic 程序设计实用教程[M]. 北京：清华大学出版社2001,3.[7] 全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会.电子系统设计实践—湖北省大学生电子设计竞赛优秀作品与解析[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2004.[8] Protel DXP电路设计教程电子工业大学出版社[9]LC滤波器设计与制作科学出版社附录1 电源部分：附录2心电信号的特点：信号十分微弱，常见的心电频率一般在0.05～100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV，心电电极阻抗为1~50KΩ。