[实用新型]肌电极及肌电信号采集仪

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及医疗设备、生理数据采集仪器领域，尤其涉及肌电极采集仪。

【背景技术】

当人体肌肉收缩时，通过在皮肤表面安放电极可以采集到肌肉相应动作电位，即表面肌电信号，表面肌电信号已被广泛地应用于肌肉损伤诊断、康复医学及体育运动等方面的研究，其中一项重要和典型的应用为用表面肌电信号控制假肢。传统的肌电假肢控制方式训练过程漫长、动作笨拙、使用不自然，使用者使用不便且精神压力很大。随着先进的信号处理技术及高性能微处理器的应用，出现了基于模式识别的肌电假肢控制技术。

但是采用肌肉动作电位，作为输入的控制信号，存在的问题是肌肉动作产生的电位变化，非常微弱。需要非常敏感的信号末端对其进行采集并放大才能利用为控制信号，目前一般的思路从两个方面出发，一则是寻找更为适合肌肤表面贴合使用，敏感度高、电位波动感应力强的材料作为肌电极；另一则是设计更为合理的采集装置，将肌电极微小信号进行收集、整理、放大、滤波，并建立更为科学的模式，精准控制结果。

【发明内容】

本实用新型针对以上情况提出了一种对肌电感应敏锐、信号采集效果好的肌电极，并提出了一种配置了该肌电极的肌电信号采集仪，该肌电信号采集仪适合于提供假肢所用的控制信号。

本实用新型所涉及的肌电极，包括基底层、混纺层和导电纤维层，该基底层是网格编织结构的织物层，而导电纤维层是若干单根导电纤维构成，混纺层是由若干碳纤维构成，该碳纤维将导电纤维斜向混编入基底层。

该基底层的网格编织结构是由经线织物和纬线织物交错组成，每两根相邻的经线织物与任意两条相邻的纬线织物都构成一个最小单元一单元网格。

该导电纤维层覆盖在基底层一面，若干导电纤维单层平行排列，构成一层与基底层平行的导电纤维层。

该导电纤维层中的每一根导电纤维，沿着基底层的单元网格对角线方向设置。

该混纺层中的碳纤维与导电纤维在基底层的平行面上垂直，每一根碳纤维都将一段导电纤维编织到其斜切经过的单元网格内。

该基底层是棉纶或涤纶织物层，而该导电纤维层是银纤维、铜纤维或铝纤维构成。

一种肌电信号采集仪，包括肌电极、导线和信号处理装置，其中肌电极通过导线连接到信号处理装置，该肌电极包括基底层、混纺层和导电纤维层，该基底层是网格编织结构的织物层，而导电纤维层是若干单根导电纤维构成，混纺层是由若干碳纤维构成，该碳纤维将导电纤维斜向混编入基底层；该信号处理装置包括包八通道信道接口、信号放大电路、滤波电路、信号校对电路、软件分析模块和输出信号接口，其中八通道信道接口的输入端连接到导线，八通道信道接口的输出端连接到信号放大电路的输入端，该信号放大电路的输出端连接到滤波电路的输入端，该滤波电路的输出端连接到信号校对电路的输入端，该信号校对电路的输出端连接到软件分析模块，通过软件分析模块之后的信号由输出信号接口输出肌电信号采集仪。

该滤波电路包括高通滤波电路、低通滤波电路和带阻滤波电路，该高通滤波电路、低通滤波电路和带阻滤波电路依次串联。

在信号处理装置中还包括一个补偿电路，该补偿电路的输入端连接到信号放大电路，该补偿电路的输出端连接到信号校对电路，为信号校对过程提供一个原始的补偿参照值。

本实用新型中采用导电纤维作为感应肌电信号的导电材料，而且结合了涤纶棉纶化纤基材不导电的特质，采用碳纤维这种半导材料将导线纤维混编入基底材料中，不仅结合紧密而且不影响其各自的功能特性，由于导电金属纤维被均匀地混编入基底材料中，对任何细微的电位变化能均匀而密集地采集，信号电波均匀稳定，较少出现尖峰波动。且该工艺复合强度高、耐磨、耐洗，既保持了原丝的可织造性，又使织物具有表面电阻低、金属导电纤维层结合力强。

【附图说明】

图1是本实用新型肌电极结构示意图；

图2是本实用新型肌电信号采集仪结构框图；

其中：100、肌电极；110、基底层；111、经线织物；112、纬线织物；120、混纺层；121、碳纤维；130、导电纤维层；131、导电纤维；200、肌电信号采集仪；210、肌电极；220、导线；230、信号处理装置；231、八通道信道接口；232、信号放大电路；233、滤波电路；234、信号校对电路；235、软件分析模块；236、输出信号接口；237、补偿电路。

【具体实施方式】