[发明专利]一种多生理参数信号单通道同步采集装置

说明书

本发明公开了一种多生理参数信号单通道同步采集装置，涉及生理信号检测领域。本发明包括驱动电路，防静电噪声干扰电路，并联差动放大电路，倍频方波激励光电路，差动跨阻放大电路，滤波和信号叠加电路以及过采样和快速数字锁相电路；所述驱动电路、所述防静电噪声干扰电路、所述滤波和信号叠加电路均与所述并联差动放大电路连接；所述倍频方波激励光电路与所述差动跨阻放大电路耦合；所述差动跨阻放大电路还与滤波和信号叠加电路连接；所述滤波和信号叠加电路与所述过采样和快速数字锁相电路连接。本发明具有结构简单、成本低廉、低功耗、小体积，高精度等优点，能实现心电波和多波长脉搏波的长时间动态监测。

技术领域

本发明涉及生理信号检测领域，更具体的说是涉及一种多生理参数信号单通道同步采集装置。

背景技术

心电信号、脑电信号和呼吸信号等，是反映人体生理机能的重要参数，在人体健康监护方面具有重要的参考价值。该类信号均为微弱信号，易受外界干扰影响，检测困难。随着人们对日常生理健康的关注和信息技术的发展，对于简单、便携、可靠的生理信号检测设备的需求不断加大。

目前，便携式的动态监护仪大多数只能进行心电信号检测，功能单一，结构传统。杨博智设计了心电检测模块；陈兴武设计了一种便携式心电采集设备；周子龙提出了基于Android智能手机平台的便携式心电监护仪的设计，以上几种生物信号检测电路，都有较为复杂的滤波电路和放大电路。

可见如何实现采集多参数生理信号，是本领域技术人员亟需解决的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多生理参数信号单通道同步采集装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多生理参数信号单通道同步采集装置，包括驱动电路，防静电噪声干扰电路，并联差动放大电路，倍频方波激励光电路，差动跨阻放大电路，滤波和信号叠加电路以及过采样和快速数字锁相电路；所述驱动电路、所述防静电噪声干扰电路、所述滤波和信号叠加电路均与所述并联差动放大电路连接；所述倍频方波激励光电路与所述差动跨阻放大电路耦合；所述差动跨阻放大电路还与滤波和信号叠加电路连接；所述滤波和信号叠加电路与所述过采样和快速数字锁相电路连接。

可选的，二极管D1和二极管D2反向并联，一端连接电阻R2右端和运算放大器A2的正输入端，一端接地，构成所述防静电噪声干扰电路。

可选的，运算放大器A1，运算放大器A2，电阻R3，电阻R4，电阻R5构成并联差分放大电路，其中，电信号分别从运算放大器A1同相输入端和运算放大器A2同相输入端流入，然后分别从A1输出端和A2输出端流出；所述运算放大器A1经电阻R4连接至所述运算放大器A1的输出端；所述运算放大器A2经电阻R5连接至所述运算放大器A2的输出端；所述运算放大器A1、所述运算放大器A2的反向输入端经电阻R3连接。

可选的，VCC，IR-LED，R-LED，方波f1和方波f2构成倍频方波激励电路；IR-LED正端接VCC，R11端接IR-LED的负端，另一端接方波f1；R-LED正端接VCC，R12一端接R-LED的负端，另一端接方波f2。

可选的，光电转换器D5，电阻R13，电阻R14，运算放大器A4，运算放大器A5构成差分跨阻放大电路；光电转换器D5的正端与运算放大器A4的负输连接、还与电阻R13导线连接；电阻R13通过导线和运算放大器A4的输出、电阻R15连接；光电转换器D5的负端与运算放大器A5的反相端、R14连接；R14的一端与运算放大器A5的输出端连接、R16的左端连接在一起；运算放大器A4的正相端与A5的正输入端通过导联线连接在一起，后接信号地。

可选的，电阻R15，电阻R16，电阻R8，电阻R9，电容C1构成信号叠加和滤波电路；电容C1一端通过导线连接电阻R8和电阻R15，另一端通过导线连接电阻R9和电阻R16。