專利名稱：數(shù)字腦電地形圖示教儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學儀器，特別是一種數(shù)字腦電地形圖示教儀。
背景技術：
近幾年來，國家大力發(fā)展高等職業(yè)教育，注重培養(yǎng)學生的實踐動手能力。著重培養(yǎng) 適應就業(yè)市場，從事生產(chǎn)、服務和管理第一線需要的實用型人才。當前，高等院校、高等職業(yè) 學校生物醫(yī)學工程專業(yè)、醫(yī)用電子儀器與維護專業(yè)等教學使用的數(shù)字腦電地形圖儀，都是 使用醫(yī)療機構所用的數(shù)字腦電地形圖儀。其物理結構主要由放大器、顯示器、主機，臺車等 組成。其中，放大器和主機中的電路板被機殼遮蓋住，不方便觀察學習；且電路板上的集成 電路、元器件采用高密度布局，不能直觀看出電路結構，更不能調(diào)節(jié)修改元器件參數(shù)。在教 學過程中，學生對電路結構和工作原理只能依靠想象，不能很好的理解和掌握電路結構和 工作原理，不能觀察調(diào)節(jié)修改元器件參數(shù)后儀器的工作狀態(tài)。若將儀器打開，直接面對電路 板和模塊，顯得繁瑣和擁擠，不能調(diào)節(jié)電路參數(shù)，而且缺乏核心圖紙資料，所以很難達到理 想的教學和學習效果。同時，這也不適合當前不斷發(fā)展的先進教學理念。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種方便于教學的數(shù)字腦電地形圖示教儀。為了克 服醫(yī)療機構所用的數(shù)字腦電地形圖儀用于高等教育的不足，更好的培養(yǎng)學生利用工程技術 方法解決生物醫(yī)學工程領域中的實踐問題，加強理論的實際應用，更好的理解和掌握醫(yī)學 電子和信息技術理論。本實用新型的目的解決其技術問題采用的技術方案是數(shù)字腦電地形圖示教儀包 括有手提箱、實驗電路板、信號處理器和展示板，在手提箱的上蓋內(nèi)連接有展示板，在展示 板上有電路原理框圖，實驗電路板連接在手提箱的箱體內(nèi)的上層，信號處理器位于手提箱 的箱體內(nèi)的下層，手提箱的蓋板和箱體通過鉸鏈連接。所述的實驗電路板包括前置差分放大器、工頻濾波器、前置放大器、光電耦合隔離 器、后置第一級放大器、第一級低通濾波器、第二級低通濾波器和后置第二級放大器，前置 差分放大器、工頻濾波器、前置放大器、光電耦合隔離器、后置第一級放大器、第一級低通濾 波器、第二級低通濾波器和后置第二級放大器的輸出端與輸入端按順序?qū)B接，前置差 分放大器的輸入端與腦電信號輸入端連接，后置第二級放大器的輸出端與信號處理器的輸 入端連接。所述的信號處理器包括信號采集器、計算機、顯示器、打印機、預處理器、腦電時域 分析器、腦電功率譜分析器、壓縮譜陣圖和腦電地形圖，信號采集器的輸出端與計算機的輸 入端連接，計算機的輸出端同時與顯示器、打印機的預處理器連接，預處理器同時與腦電時 域分析器和腦電功率譜分析器連接，腦電功率譜分析器同時與壓縮譜陣圖和腦電地形圖連接。 有益效果，由于采用了上述方案，在儀器上蓋的展示板表面有原理圖，原理圖與主面板上的模塊相對應。在箱體內(nèi)有面積放大的實驗電路板，實驗電路板有印刷電路板頂層， 實驗電路板頂層上安裝有構成數(shù)字腦電地形圖示教儀電路的集成電路、元器件和基本模 塊，印刷電路板頂層印制有對應電路的各個元器件的符號，模塊區(qū)分框線。實驗電路板頂層 設置可調(diào)節(jié)的電位器，在實驗電路板電路中設置發(fā)生線路故障的若干斷點和與每個斷點相 對應的用于測試電路發(fā)生故障時儀器工作狀態(tài)及其對應點波形的測試點。通過故障點的 連通與斷開以及調(diào)節(jié)相關電位器，在示波器或者是顯示器上觀察對應測試點波形的變化情 況。通過頂蓋內(nèi)表面的原理框圖，可以找到原理圖對應元器件和模塊在實驗電路板上的位 置和元器件實物。根據(jù)數(shù)字腦電地形圖儀的工作原理，在電路中設置若干斷點和可調(diào)電位 器，斷點為故障點，通過可調(diào)電位器進行測試，用于測試集成電路、元器件的電氣特性和線 路發(fā)生故障時電路工作狀態(tài)。在示教過程中。通過控制斷點的通斷，以斷點通過跳線方式 實現(xiàn)，電路參數(shù)改變通過調(diào)節(jié)電位器實現(xiàn)，斷點通斷和電位器改變時每個部分工作狀態(tài)可 用示波器觀察變化。在測試點連接示波器直接觀察對應測試點的波形變化。通過調(diào)節(jié)電路 板上的相關電位器，可以調(diào)節(jié)電路的工作狀態(tài)，觀察電路參數(shù)變化時，儀器的工作狀態(tài)和相 關波形。 手提箱的箱體和箱蓋之間方便開合，箱蓋打開角度從0度到90度可調(diào)，方便教學。該教學示教儀，既能從儀器內(nèi)蓋表面的原理圖符號及其實驗板相互連接的器件直 觀識別出對應位置的集成電路、元器件和電氣連接邏輯關系，又能設置可調(diào)電位器。幫助學 生理解和掌握其整機結構組成，各個部分的工作原理；還能人為的設置故障點的連通與斷 開，在示波器或者是顯示器上觀察對應測試波形的變化，分析對所測腦電信號的影響。有利 于教師指導學生學習腦地地形圖儀，方便理論和實踐相結合教學。學生能從實踐中學習數(shù) 字腦電地形圖儀的結構組成和工作原理，掌握腦地地形圖的產(chǎn)生方法，掌握腦電地形儀器 的調(diào)試和檢修技術，掌握腦地地形圖儀的常見故障分析和排除方法。優(yōu)點儀器結構簡單，操作方便，便于攜帶。能直接讓學生觀察各種故障下的信號 變化。放大器和主機中的電路板直接展示在外，方便觀察學習。利用儀器內(nèi)蓋表面的原理 圖和實驗電路板演示，可以把原理圖和實際電子器件及其組成的電路對應起來，工作原理 清晰，儀器結構一目了然。通過故障點設置，調(diào)節(jié)電位器，觀察測試點波形，原理圖和實際器 件結合演示，學生能從實踐中學習數(shù)字腦電地形圖儀的電路工作原理，掌握數(shù)字腦電地形 圖儀的硬件調(diào)試和檢修技術，掌握常見故障的分析和排除方法。有利于學生掌握儀器的結 構原理和檢修技術。也有利于教師指導學生學習腦地地形圖儀，為實施理實一體化教學提 供實踐條件。適用于高等院校、高等職業(yè)學校生物醫(yī)學工程專業(yè)、醫(yī)用電子儀器與維護專業(yè)等 教學示教用；通過本儀器的教學示教，學生能從實踐中學習數(shù)字腦電地形圖儀的結構組成 和基本工作原理，學習腦電地形圖的產(chǎn)生原理，掌握數(shù)字腦電地形圖儀的調(diào)試維護和檢修 技術，掌握常見故障的分析和排除方法。

圖1是數(shù)字腦電地形圖示教儀整機原理框圖。圖2是數(shù)字腦電地形圖示教儀前置差分放大器電路原理示意圖。圖3是數(shù)字腦電地形圖示教儀工頻濾波器電路原理示意圖。[0015]圖4是數(shù)字腦電地形圖示教儀前置放大器電路原理示意圖。圖5是數(shù)字腦電地形圖示教儀光電耦合隔離器電路原理示意圖。圖6是數(shù)字腦電地形圖示教儀后置第一級放大器電路原理示意圖。圖7是數(shù)字腦電地形圖示教儀第一級低通濾波器電路原理示意圖。圖8是數(shù)字腦電地形圖示教儀第二級低通濾波器電路原理示意圖。圖9是數(shù)字腦電地形圖示教儀后置第二級放大器電路原理示意圖。圖10是數(shù)字腦電地形圖示教儀外觀示意圖。
圖11是圖10的俯視圖。圖12是圖11的A-A剖視圖。圖中1、箱蓋；2、原理圖展示板層；3、箱體；4、實驗電路板。
具體實施方式
實施例1 在圖1中，數(shù)字腦電地形圖示教儀包括有手提箱式外殼、實驗電路板、信 號處理器和展示板，在手提箱式外殼的上蓋內(nèi)連接有展示板，在展示板上有電路原理框圖， 實驗電路板連接在手提箱式外殼底座內(nèi)的上層，信號處理器位于手提箱式外殼底座內(nèi)的下 層，手提箱式外殼的蓋板和底座通過鉸鏈連接。所述的實驗電路板包括前置差分放大器、工頻濾波器、前置放大器、光電耦合隔離 器、后置第一級放大器、第一級低通濾波器、第二級低通濾波器和后置第二級放大器，前置 差分放大器、工頻濾波器、前置放大器、光電耦合隔離器、后置第一級放大器、第一級低通濾 波器、第二級低通濾波器和后置第二級放大器的輸出端與輸入端按順序?qū)B接，前置差 分放大器的輸入端與腦電信號輸入端連接，后置第二級放大器的輸出端與信號處理器的輸 入端連接。所述的信號處理器包括信號采集器、計算機、顯示器、打印機、預處理器、腦電時域 分析器、腦電功率譜分析器、壓縮譜陣圖和腦電地形圖，信號采集器的輸出端與計算機的輸 入端連接，計算機的輸出端同時與顯示器、打印機的預處理器連接，預處理器同時與腦電時 域分析器和腦電功率譜分析器連接，腦電功率譜分析器同時與壓縮譜陣圖和腦電地形圖連接。所述的前置差分放大器A、工頻濾波器B、前置放大器C、光電耦合隔離電路D、后置 第一級放大器E、第一級低通濾波器F、第二級低通濾波器G、后置第二級放大器H和信號處 理器均為現(xiàn)有技術。圖2中，前置差分放大器A電路主要由集成運算放大器0P07DP，二極管IN4148，可 變電阻IR6，電阻，斷點cdO和金屬環(huán)狀測試點testO組成。在前置差分放大器A中設置有 斷點cdO和測試點testO，通過跳線實現(xiàn)該點的通斷，測試點testO用來連接示波器；若斷 開cdO，電路出現(xiàn)故障，示波器顯示測試點testO無定標信號，當接入cdO，電路定標功能正 常；該斷點用來模擬定標信號傳輸故障。調(diào)節(jié)電位器IR6，可調(diào)節(jié)圖4中test2點處的信號 幅度。圖3中，工頻濾波器B電路主要由集成運算放大器LM324N和0. Iuf的電容，電 阻，斷點cdl和金屬環(huán)狀測試點testl組成。在工頻濾波器B中設置有斷點cdl和測試點 testl，通過跳線實現(xiàn)該點的通斷，測試點testl用來連接示波器；若斷開cdl，電路出現(xiàn)故障，示波器顯示測試點testl無信號，當接入cdl，電路功能正常；該斷點用來模擬差分放大 斷路故障。圖4中，前置放大器C電路主要由集成運算放大器LM324N和Iuf的電容，電阻，斷 點cd2和金屬環(huán)狀測試點test2組成。在前置放大器C中設置有斷點cd2和測試點test2， 通過跳線實現(xiàn)該點的通斷，測試點test2用來連接示波器；若斷開cd2，電路出現(xiàn)故障，示波 器顯示測試點test2無信號，當接入cd2，電路功能正常；該斷點用來模擬前置放大器斷路
故障。 圖5中，光電耦合隔離器D電路主要由集成運算放大器LM324N和光耦TLP521-2， 電阻組成。光電耦合隔離器D實現(xiàn)了腦電信號的隔離傳輸。圖6中，后置第一級放大器E電路主要由集成運算放大器LM324N和0.0Iuf的電 容，可變電阻IR9，電阻，斷點cd3和金屬環(huán)狀測試點test3組成。在后置第一級放大器E中 設置有斷點cd3和測試點test3，通過跳線實現(xiàn)該點的通斷，測試點test3用來連接示波器； 若斷開cd3，電路出現(xiàn)故障，示波器顯示測試點test3無信號，當接入cd3，電路功能正常；該 斷點用來模擬后置第一級放大器斷路故障。調(diào)節(jié)電位器IR9，可調(diào)節(jié)test3點處的信號基線 位置。圖7中，第一級低通濾波器F電路主要由集成運算放大器LM324N和0. Iuf的電容， 電阻組成。第一級低通濾波器F實現(xiàn)了對低頻信號第一級濾波。圖8中，第二級低通濾波器G電路主要由集成運算放大器LM324N和0. Iuf的電容， 電阻組成。第二級低通濾波器G實現(xiàn)了對低頻信號第再次濾波。圖9中，后置第二級放大器H電路主要由集成運算放大器LM324N和電容，可變電 阻IR41，電阻，斷點cd4和金屬環(huán)狀測試點test4組成。在后置第二級放大器H中設置有斷 點cd4和測試點test4，通過跳線實現(xiàn)該點的通斷，測試點test4用來連接示波器；若斷開 cd4,電路出現(xiàn)故障，示波器顯示測試點test4無信號，當接入cd4，電路功能正常；該斷點用 來模擬后置第二級放大器斷路故障。調(diào)節(jié)電位器IR41，可調(diào)節(jié)test4點處的信號幅度。上述各斷點通過跳線方式實現(xiàn)。接通或斷開((10、(3(11、(3(12、(3(13、(3(14中任意一個 斷點都可以模擬故障現(xiàn)象?？烧{(diào)電位器采用線繞電位器。電路信號幅度和基線位置改變是 通過調(diào)節(jié)電位器IR6、IR9、IR41來實現(xiàn)，可以模擬電路在不同電參數(shù)下的工作特點。實驗電路板裝配連接順序具體是前置差分放大器的Jl輸入腦電信號，前置差分 放大器中⑶1與工頻濾波器中⑶1相連接，工頻濾波器中的8號插頭與前置放大器中的8 號插座相連接，前置放大器中的9號插頭與光電耦合隔離器中9號插座相連接，光電耦合隔 離器中TLP521-2-6號插頭與后置第一級放大器中TLP521-2-6號插座相連接，后置第一級 放大器中11號插頭與第一級低通濾波器中11號插座相連接，第一級低通濾波器中12號插 頭與第二級低通濾波器中12號插座相連接，第二級低通濾波器中13號插頭與后置第二級 放大器中13號插座相連接，后置第二級放大器中輸出端連接到信號處理器k輸入端。在圖10、圖11和圖12中，數(shù)字腦電地形圖示教儀整機采用手提箱式，便于攜帶。 手提箱由箱體3和方便開合的箱蓋1組成。箱體內(nèi)安裝有實驗電路板4，用螺絲把實驗電路 板固定在箱體內(nèi)框架上，實驗電路板可以開合一定角度。在實驗電路板表層繪制有元件分 布圖和分割線，所有元件都安裝在實驗電路板上表面。在箱蓋上覆蓋有原理圖展示板層2， 原理框圖繪制在原理圖展示板層2表面。根據(jù)數(shù)字腦電地形圖儀的工作原理，在電路中設置若干斷點和可調(diào)電位器，用于測試電路發(fā)生線路故障和電路參數(shù)發(fā)生變化時儀器的工作 狀態(tài)。斷點通過跳線方式實現(xiàn)，電路參數(shù)改變通過調(diào)節(jié)電位器實現(xiàn)，斷點通斷和電位器改變 時每個部 分工作狀態(tài)可用示波器觀察變化。箱蓋打開角度從O度到90度可調(diào)，方便教學。
權利要求1.一種數(shù)字腦電地形圖示教儀，其特征是數(shù)字腦電地形圖示教儀包括有手提箱、實 驗電路板、信號處理器和展示板，在手提箱的上蓋內(nèi)連接有展示板，在展示板上有電路原理 框圖，實驗電路板連接在手提箱的箱體內(nèi)的上層，信號處理器位于手提箱的箱體內(nèi)的下層， 手提箱的蓋板和箱體通過鉸鏈連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字腦電地形圖示教儀，其特征是所述的實驗電路板包括 前置差分放大器、工頻濾波器、前置放大器、光電耦合隔離器、后置第一級放大器、第一級低 通濾波器、第二級低通濾波器和后置第二級放大器，前置差分放大器、工頻濾波器、前置放 大器、光電耦合隔離器、后置第一級放大器、第一級低通濾波器、第二級低通濾波器和后置 第二級放大器的輸出端與輸入端按順序?qū)B接，前置差分放大器的輸入端與腦電信號輸 入端連接，后置第二級放大器的輸出端與信號處理器的輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字腦電地形圖示教儀，其特征是所述的信號處理器包括 信號采集器、計算機、顯示器、打印機、預處理器、腦電時域分析器、腦電功率譜分析器、壓縮 譜陣圖和腦電地形圖，信號采集器的輸出端與計算機的輸入端連接，計算機的輸出端同時 與顯示器、打印機的預處理器連接，預處理器同時與腦電時域分析器和腦電功率譜分析器 連接，腦電功率譜分析器同時與壓縮譜陣圖和腦電地形圖連接。
專利摘要一種數(shù)字腦電地形圖示教儀，屬于教學儀器。數(shù)字腦電地形圖示教儀包括有手提箱、實驗電路板、信號處理器和展示板，在手提箱的上蓋內(nèi)連接有展示板，在展示板上有電路原理框圖，實驗電路板連接在手提箱的箱體內(nèi)的上層，信號處理器位于手提箱的箱體內(nèi)的下層，手提箱的蓋板和箱體通過鉸鏈連接。適用于高等院校、高等職業(yè)學校生物醫(yī)學工程專業(yè)、醫(yī)用電子儀器與維護專業(yè)等教學示教用；通過本儀器的教學示教，學生能從實踐中學習數(shù)字腦電地形圖儀的結構組成和基本工作原理，學習腦電地形圖的產(chǎn)生原理，掌握數(shù)字腦電地形圖儀的調(diào)試維護和檢修技術，掌握常見故障的分析和排除方法。
文檔編號G09B23/28GK201838243SQ20102026468
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2010年7月14日
發(fā)明者王行剛, 肖興明, 鄧如兵 申請人:中國礦業(yè)大學, 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院徐州醫(yī)藥分院