[发明专利]一种用于动态心电监测的电容耦合式电场传感器

摘要

本发明公开了一种用于动态心电监测的电容耦合式电场传感器，涉及传感器技术，主要由敏感电极、有源屏蔽驱动电极、电介质层、缓冲层、前置运算放大器及后续信号处理系统等组成。前置运算放大器集成有保护结构、自举电路和输入电容抵消电路；在电介质层上增加一层采用聚合物材料制备的具有超强吸水性并可缓慢释放水分的缓冲层。本发明传感器由于采用电容耦合的方式进行心电监测，电极不需要与皮肤直接接触，因而具有不需要导电膏、佩戴舒适、便于长时间动态监测等优点，此外，通过控制缓冲层释放水分的方法，改变敏感电极与皮肤和衣物之间局部湿度环境，可以大大降低由于摩擦引起的静电噪声干扰。

主权项

一种用于动态心电监测的电容耦合式电场传感器，其特征在于，监测电极与皮肤之间采用电容耦合，不直接接触；监测电极包括敏感电极、有源屏蔽驱动电极、电介质层、缓冲层，其中，敏感电极外侧面覆有电介质层，电介质层外侧面覆有缓冲层，敏感电极内侧面相对设置有源屏蔽驱动电极，有源屏蔽驱动电极与敏感电极之间相互绝缘；敏感电极以导线穿过有源屏蔽驱动电极上的通孔连接前置运算放大器的正相输入端，前置运算放大器的反相输入端与输出端相连，构成增益为1的跟随电路；前置运算放大器的输出与有源屏蔽驱动电极相连，构成保护结构；前置运算放大器的正相输入端与输出端之间，跨接有自举电路、输入电容抵消电路，总输出接后续信号处理系统；在进行动态心电监测时，缓冲层与皮肤或衣物接触，由于有缓冲层、电介质层、衣物介于敏感电极与皮肤之间，使敏感电极与皮肤不直接接触，微弱心电信号通过电容耦合到敏感电极进行测量。