本實(shí)用新型涉及的是一種人體電信號(hào)測量領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種二導(dǎo)無線表面肌電信號(hào)采集裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有無線表面肌電信號(hào)(sEMG)采集裝置均為三導(dǎo)采集裝置，即需要兩個(gè)差分電極置于所測肌肉表面處，以及一個(gè)參考電極置于遠(yuǎn)離所測肌肉表面處的人體表面另一位置。設(shè)置一個(gè)用以保持電信號(hào)采集準(zhǔn)確與穩(wěn)定的參考電極是由于表面肌電信號(hào)微弱(微伏級(jí))，在采集信號(hào)時(shí)容易受到各類外界電磁干擾，如靜電、電磁輻射、工頻干擾等。但也導(dǎo)致了整個(gè)裝置體積過大，不利于小肌肉群處信號(hào)采集。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種二導(dǎo)無線表面肌電信號(hào)采集裝置。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括：前端采集電路、信號(hào)調(diào)理電路、無線通訊電路和存儲(chǔ)電路，其中：信號(hào)調(diào)理電路與前端采集電路相連，并將由前端采集電路采集到的表面肌電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，無線通訊電路與信號(hào)調(diào)理電路相連，以將接收到的由信號(hào)調(diào)理電路傳出的表面肌電信號(hào)發(fā)出或存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電路。

所述的前端采集電路包括：前置信號(hào)放大器和包括兩個(gè)金屬探頭的二導(dǎo)采集電極器，其中：前置信號(hào)放大器與二導(dǎo)采集電極器相連，以接收由金屬探頭采集的表面肌電信號(hào)并抑制其中的噪聲。

所述的信號(hào)調(diào)理電路包括：濾波器、主級(jí)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中：濾波器、主級(jí)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次相連。

所述的無線通訊電路包括：無線發(fā)射器和微控制器，其中：微控制器與無線發(fā)射器相連，以控制無線發(fā)射器將表面肌電信號(hào)發(fā)出。

所述的存儲(chǔ)電路與微控制器相連。

所述的兩個(gè)金屬探頭之間的距離小于1cm。

所述的金屬探頭材料優(yōu)選為金、銀或銅。

所述的濾波器為通過頻率20Hz～200Hz的帶通濾波器。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置體積小，輸入電壓及輸入電流的噪聲低，提高了共模抑制比和差模輸入阻抗，有效降低偏置電流。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為前端采集電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例包括：前端采集電路、信號(hào)調(diào)理電路、無線通訊電路和存儲(chǔ)電路，其中：信號(hào)調(diào)理電路與前端采集電路相連，并將由前端采集電路采集到的表面肌電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，無線通訊電路接收信號(hào)調(diào)理電路傳出的表面肌電信號(hào)并傳輸?shù)酱鎯?chǔ)電路或上位機(jī)。

如圖2所示，所述的前端采集電路中，E1、E2分別為第一和第二采集電極器，即二導(dǎo)采集電極器，前置信號(hào)放大器包括前端濾波電路和運(yùn)算放大電路。

所述的前端濾波電路由第一和第二電阻R1、R2以及電容C構(gòu)成。

所述的運(yùn)算放大電路由第一和第二運(yùn)算放大器A1、A2以及差分放大器A3構(gòu)成，放大倍數(shù)G＝1+(R5+R6)/(R3+R4)。

所述的二導(dǎo)采集電極器由兩個(gè)相同的金屬探頭組成，相距不超過1厘米，其材質(zhì)為高導(dǎo)電性的金、銀或銅，主要作用為直接接觸皮膚并將微弱的原始表面肌電信號(hào)傳輸至前置信號(hào)放大器。

所述的前置信號(hào)放大器將抑制噪聲后的表面肌電信號(hào)傳輸至信號(hào)調(diào)理電路，從而提高后端的信號(hào)調(diào)理電路的共模抑制比(CMRR)和差模輸入阻抗。該前置信號(hào)放大器采用虛擬接地的方式，為前置信號(hào)放大器提供穩(wěn)定的參考電壓。

所述的信號(hào)調(diào)理電路包括：濾波器、主級(jí)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中：濾波器、主級(jí)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器依次相連。濾波器對(duì)所輸入的表面肌電信號(hào)進(jìn)行20Hz～200Hz的帶通濾波處理后，傳送至主級(jí)放大器，對(duì)表面肌電信號(hào)進(jìn)行倍數(shù)可調(diào)的放大，而后模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并輸出至無線通訊電路。

所述的無線通訊電路包括：無線發(fā)射器和微控制器，其中：微控制器與無線發(fā)射器相連，以控制無線發(fā)射器將表面肌電信號(hào)發(fā)出。微控制器控制無線發(fā)射器的通訊開關(guān)和時(shí)序，控制無線發(fā)射器進(jìn)行無線傳輸和通訊。上位機(jī)通過主機(jī)接收器接收無線發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)。當(dāng)主機(jī)接 收器無法接收時(shí)，微控制器直接將表面肌電信號(hào)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)電路。

所述的各個(gè)電路都與電源電路相連，該電源電路包括：電池和穩(wěn)壓器。電池為電路提供持續(xù)的工作電壓，電池電壓經(jīng)過穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后為裝置中各個(gè)電路提供穩(wěn)定的工作電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置體積極小，體積小至10mm×10mm×8mm，具有更低的輸入電壓噪聲，小于14Nv/Hz，更低的輸入電流噪聲，小于1Fa/Hz，更大的共模抑制比，CMRR為100；更大的差模輸入阻抗，更小的偏置電流。