《医学电子仪器》综合性实验教学探索与实践
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为 ｌ 的 标 准 电压 信 号 ，作 为 衡 量 所 描 记 的心 电波 形 幅度 ｍｖ 的标 准 。 心 电信 号 测 量 实 验 原 理 框 图如 图 ２所 示 。
８ ２
教 育与人才
计 算 机 等 ， 搭 建 的 医 学 信 号 测 量 综 合 实 验 台可 实 现 心 电 图 仪 、脑 电 图 仪 等专 用 医疗 设 备 功 能 。即 降低 实验 成 本 ，又 能
集成 了 ５种生理参数 测量模 块，可以完成心 电信号测量 、脑 电信 号测量 、无创血压信 号测量、呼吸信 号测量 、体 温信 号测量
等综合性 实验 ，为 医学电子仪 器） ）综合 性实验教 学搭 建 了一个 良好的平 台。
关键词 ：医学信号测量 ；综合性 实验 ；实验 台
Ｄ ： １ ． ９ ９ ｊ ｓ１１ ７ — ３ ６ ２ １ ． ９ ０ ８ ０ｌ ０ ３ ６ ／ ．ｉ ｒ ６ １ ６ ９ ． ０ ２ ０ ． ３ ｓ ．
１ 引 言
实验教学 是高等教 育不可缺 少的重要组成 部分［。《 １ 医 ］
学 电 子 仪 器 》是 一 门实 践 性 很 强 的专 业 基 础 课 。随着 实验 教 学 改革 的 逐 步 深 入 ， 设 综 合 性 实 验 在 实 验 教 学 中成 为 重 中 开
应 的 医 学信 号测 量 实验 。学 生 的综 合 实 验 能力 得 到 了很 好 的 锻 炼
３ １ 心 电信 号 测 量 实 验 ．
计 算机
Ａ Ｄ 转换 ／ 主放 大 电路
电极
ｌ ｍｖ定标 电路 过压 保护
导联选 择
前 置放 大 电路
ＡＤ ６ ０ ２
按 要 求 组 合 导 联 ，电极 从 人 体百度文库提 取 心 电信 号 。过 压 保 护 电路 消 除通 过 电 极 和 导 联 线 串入 的 高 压 信 号 。由威 尔 逊 网络
的 医学 信 号 测 量 综合 实验 台 。 该 实 验 台 集 成 了 心 电、 脑 电、 无 创 血 压 、呼 吸 、体 温 等 ５种 生 理 参 数 测 量 模 块 ，可 完 成 相
脑 电信号 、无创血压信 号、呼吸信号和体温信 号。数据通过
Ｖ ５ ０ Ｄ 数 字 虚 拟 示 波 器 实现 模 数 转 换 后 送 到 计 算 机 进 行 Ｓ １２ 实 时 处 理 。综 合 实 验 台 的 组 成 框 图 如 图 １ 示 。 所
波器实现模数转换 。模数转换 器 （ Ｃ）精度 １ ，采样 ＡＤ ２位 频率为 ２ ０ １０ Ｈ 。采 样后心电信号送入计算机， 过 白 ｏ～ ００ ｚ 通 编软件 ， 计算机负责控制整机 电路 ， 如心 电信号采集 、 放大 、 Ａ／ 转换、数 据处理与存储『。其 中 １ Ｄ ４ 】 ｍｖ定标 电路产 生幅度
３ ２ 脑 电信 号 测 量 实验 ． 采 用 国 际标 准 １．０系 统 电极 法 安 放 电极 【。实 验 过 程 ０２ ５ Ｊ
中勿 必使 电极与头皮 良好接触 。 电极 与皮肤 的接触 电阻越
小 ，干 扰 越 少 ，得 到 的波 形 越 稳 定 。脑 电信 号 由 电极 提 取 ， 通 过 电 极 盒 送 入 各 放 大 器 进 行 放 大 。 由于 脑 电 信 号 属 于 低 频 、低 幅 的信 号 ，对放 大器 要求 比较 高 。前 置 放 大 电 路采 用 结 型 场 效 应 管 构 成 的差 动 放 大 电路 ，该 电 路 具 有 高输 入 阻抗 和 高 共 模 抑 制 比 。后 级 放 大 电 路 对 脑 电信 号 进 行进 一 步 放 大 。ＶＳ ２ 数 字 虚 拟 示 波 器 实现 模 数 转 换 。模 数 转 换 器 ５０Ｄ １ （ Ｃ）精 度 １ ，采样 频 率 为 ２ ０ Ｈ 。采 样 后信 号送 入 ＡＤ ２位 ００ ｚ
２ 综 合 实验 台的组 成
该 医学信 号测量综合实验 台采用模块化设计 ， 通过心 电
电极 、脑 电 电极 、袖 套 、温 度 传 感 器 获 得 人 体 的 心 电信 号 、
之重【。我们 根据 《 ２ Ｊ 医学 电子仪器》实验教学的需要 ，总结 了多年 的实验 教学经验，自行 研制 了以数据采集系统为核心
一
［！皇 竺 Ｈ
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：竺竺竺 ！ 三兰竺Ｉ 竺 （ ．
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一
臣
匹 — 臣
ｌ
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—— ｌ温 器 —— 体 信 处 电 ｌ Ｕ 丽 传 温 号 理 路 ｕ 度感
一
Ｉ ． ． ． ． ． ．． ． ． ＿ ．．．．．．．．．＿Ｊ ．．．．．． ．．．
图 ２ 心 电信 号测 量实 验原 理框 图
导联选择 电路实现 导联切换。选用 ＡＤ ２ ６ ０作为前置放大 电
路 的核 心 器 件 。实现 对 心 电 信 号 的 第 一 级 放 大 ，该 电路 具 有 高 输 入 阻抗 、对 称 差动 放 大 的特 点 。主放 大 电 路对 心 电信 号 进 行 电压 放 大 ， 用 差 动 式 放 大 电路 。 ５ ０ Ｄ 数 字 虚 拟 示 采 ＶＳ １２
中国西部科 技
２１ ０ ２年 ０ 月第 １ 卷第 ０ ９ １ ｇ期总第 ２ ８期 ７
８ １
《 学 电子 仪 器 》综 合 性 实 验 教 学探 索 与 实践 医
李正 美 郑 浩 鲁 雯
（ 山医学院，山 东 泰安 ２ １ １ ） 泰 ７ ０６
摘
要 ：根据 医学 电子仪 器》实验教 学需要 ， 自 行研 制 了以数据 采集 系统为核 心的 医学信号测量综合 实验 平台，该实验 台
图 １ 综 合 实验 台组成 框 图
３ 综合 实验
基 于 该 医 学 信 号 测 量 综 合 实验 台 可 以完 成 以 下 《 学 电 医 子 仪 器 》综 合 性 实验 ：心 电信 号 测 量 实 验 、脑 电信 号 测 量 实 验 、血 压 信 号 测 量 实 验 、呼 吸 信 号 测 量 实 验 、体 温 信 号 测量 实验等 。
８ ２
教 育与人才
计 算 机 等 ， 搭 建 的 医 学 信 号 测 量 综 合 实 验 台可 实 现 心 电 图 仪 、脑 电 图 仪 等专 用 医疗 设 备 功 能 。即 降低 实验 成 本 ，又 能
集成 了 ５种生理参数 测量模 块，可以完成心 电信号测量 、脑 电信 号测量 、无创血压信 号测量、呼吸信 号测量 、体 温信 号测量
等综合性 实验 ，为 医学电子仪 器） ）综合 性实验教 学搭 建 了一个 良好的平 台。
关键词 ：医学信号测量 ；综合性 实验 ；实验 台
Ｄ ： １ ． ９ ９ ｊ ｓ１１ ７ — ３ ６ ２ １ ． ９ ０ ８ ０ｌ ０ ３ ６ ／ ．ｉ ｒ ６ １ ６ ９ ． ０ ２ ０ ． ３ ｓ ．
１ 引 言
实验教学 是高等教 育不可缺 少的重要组成 部分［。《 １ 医 ］
学 电 子 仪 器 》是 一 门实 践 性 很 强 的专 业 基 础 课 。随着 实验 教 学 改革 的 逐 步 深 入 ， 设 综 合 性 实 验 在 实 验 教 学 中成 为 重 中 开
应 的 医 学信 号测 量 实验 。学 生 的综 合 实 验 能力 得 到 了很 好 的 锻 炼
３ １ 心 电信 号 测 量 实 验 ．
计 算机
Ａ Ｄ 转换 ／ 主放 大 电路
电极
ｌ ｍｖ定标 电路 过压 保护
导联选 择
前 置放 大 电路
ＡＤ ６ ０ ２
按 要 求 组 合 导 联 ，电极 从 人 体百度文库提 取 心 电信 号 。过 压 保 护 电路 消 除通 过 电 极 和 导 联 线 串入 的 高 压 信 号 。由威 尔 逊 网络
的 医学 信 号 测 量 综合 实验 台 。 该 实 验 台 集 成 了 心 电、 脑 电、 无 创 血 压 、呼 吸 、体 温 等 ５种 生 理 参 数 测 量 模 块 ，可 完 成 相
脑 电信号 、无创血压信 号、呼吸信号和体温信 号。数据通过
Ｖ ５ ０ Ｄ 数 字 虚 拟 示 波 器 实现 模 数 转 换 后 送 到 计 算 机 进 行 Ｓ １２ 实 时 处 理 。综 合 实 验 台 的 组 成 框 图 如 图 １ 示 。 所
波器实现模数转换 。模数转换 器 （ Ｃ）精度 １ ，采样 ＡＤ ２位 频率为 ２ ０ １０ Ｈ 。采 样后心电信号送入计算机， 过 白 ｏ～ ００ ｚ 通 编软件 ， 计算机负责控制整机 电路 ， 如心 电信号采集 、 放大 、 Ａ／ 转换、数 据处理与存储『。其 中 １ Ｄ ４ 】 ｍｖ定标 电路产 生幅度
３ ２ 脑 电信 号 测 量 实验 ． 采 用 国 际标 准 １．０系 统 电极 法 安 放 电极 【。实 验 过 程 ０２ ５ Ｊ
中勿 必使 电极与头皮 良好接触 。 电极 与皮肤 的接触 电阻越
小 ，干 扰 越 少 ，得 到 的波 形 越 稳 定 。脑 电信 号 由 电极 提 取 ， 通 过 电 极 盒 送 入 各 放 大 器 进 行 放 大 。 由于 脑 电 信 号 属 于 低 频 、低 幅 的信 号 ，对放 大器 要求 比较 高 。前 置 放 大 电 路采 用 结 型 场 效 应 管 构 成 的差 动 放 大 电路 ，该 电 路 具 有 高输 入 阻抗 和 高 共 模 抑 制 比 。后 级 放 大 电 路 对 脑 电信 号 进 行进 一 步 放 大 。ＶＳ ２ 数 字 虚 拟 示 波 器 实现 模 数 转 换 。模 数 转 换 器 ５０Ｄ １ （ Ｃ）精 度 １ ，采样 频 率 为 ２ ０ Ｈ 。采 样 后信 号送 入 ＡＤ ２位 ００ ｚ
２ 综 合 实验 台的组 成
该 医学信 号测量综合实验 台采用模块化设计 ， 通过心 电
电极 、脑 电 电极 、袖 套 、温 度 传 感 器 获 得 人 体 的 心 电信 号 、
之重【。我们 根据 《 ２ Ｊ 医学 电子仪器》实验教学的需要 ，总结 了多年 的实验 教学经验，自行 研制 了以数据采集系统为核心
一
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图 ２ 心 电信 号测 量实 验原 理框 图
导联选择 电路实现 导联切换。选用 ＡＤ ２ ６ ０作为前置放大 电
路 的核 心 器 件 。实现 对 心 电 信 号 的 第 一 级 放 大 ，该 电路 具 有 高 输 入 阻抗 、对 称 差动 放 大 的特 点 。主放 大 电 路对 心 电信 号 进 行 电压 放 大 ， 用 差 动 式 放 大 电路 。 ５ ０ Ｄ 数 字 虚 拟 示 采 ＶＳ １２
中国西部科 技
２１ ０ ２年 ０ 月第 １ 卷第 ０ ９ １ ｇ期总第 ２ ８期 ７
８ １
《 学 电子 仪 器 》综 合 性 实 验 教 学探 索 与 实践 医
李正 美 郑 浩 鲁 雯
（ 山医学院，山 东 泰安 ２ １ １ ） 泰 ７ ０６
摘
要 ：根据 医学 电子仪 器》实验教 学需要 ， 自 行研 制 了以数据 采集 系统为核 心的 医学信号测量综合 实验 平台，该实验 台
图 １ 综 合 实验 台组成 框 图
３ 综合 实验
基 于 该 医 学 信 号 测 量 综 合 实验 台 可 以完 成 以 下 《 学 电 医 子 仪 器 》综 合 性 实验 ：心 电信 号 测 量 实 验 、脑 电信 号 测 量 实 验 、血 压 信 号 测 量 实 验 、呼 吸 信 号 测 量 实 验 、体 温 信 号 测量 实验等 。