基于multisim的肌電信號的采集與分析-在線瀏覽
2025-01-10 21:51本頁面
【正文】 寬 0100Hz 能濾除 50Hz工頻干擾 總增益 4000100000 設 計 要 求 設計 肌電 信號調(diào)理電路，能夠?qū)崿F(xiàn) 肌 電信號的放大、濾波基本功能；利用MULTISIM軟件進行電路仿真與優(yōu)化。 參 考 資 料 1．《現(xiàn)代測控電路》 李剛等 天津大學出版社 2《 Multisim 11電路仿真與實踐》梁青等 清華大學出版社 3．網(wǎng)上相關資料 指導教師簽字 基層教學單位主任簽字 說明：此表一式四份，學生、指導教師、基層教學單位、系部各一份。 ② 設計合理，實現(xiàn)設計要求。 ④ 沒有完成設計要求，或者只實現(xiàn)了一小部分的設計要求。 因此，肌電信號的研究分析已成為臨床診斷、康復工程、神經(jīng)生理學和生物力學等諸多領域的研究熱點。本文從肌電信號的產(chǎn)生機理入手，研究了肌電信號的特點和提取的方法，通過肌電變化轉化成直觀的肌電波，以此表征肌肉的活動狀態(tài)，并通過此反饋給患者，使患者能感知肌電的這種變化，并進行反復的調(diào)控訓練，從而達到康復訓練和治療的目的。這一療法自 60 年代提出并開展以來，以其無損傷，無痛苦，無藥物副作用，方法簡便，療效滿意等優(yōu)點而被許多國家重視并采用，特別是一些發(fā)達國家己把生物反饋和自身調(diào)節(jié)作為一種常規(guī)方法，廣泛開展于臨床醫(yī)學臨床 。隨著科學技術的快速發(fā)展，新技術、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，人們對儀器的功能、靈活性的要求越來越高。經(jīng)過了近 20 年的發(fā)展，它已成為 2l 世紀測試技術和儀器技術發(fā)展的主要方向。這將對節(jié)約成本，利于開發(fā)編程等方面有很高的益處 。肌電信號的幅值本質(zhì)上是隨機信號，其峰一峰幅值范圍為 010mv，均方根幅值范圍為，主要集中在 100500uV，頻率范圍在 010KHz，有用能量分布在0500Hz 頻率范圍之間，主要能量集中分布在 50— 150Hz 頻率范圍之間。因此選用高共模抑制比的儀表放大器 AD620 和高通濾波電路作前置隔直放大，消除極化電壓的干擾；通過帶通濾波放大電路消除高頻電磁干擾：用 50Hz 陷波器消除工頻干擾，并用通過隔離放大器使檢測的肌電信號和后端處理信號隔離，保證了人體安全。由于肌電信號的個體差異性，在設計放大通道時，放大倍數(shù)在 4000100000倍，可通過 PC機軟件調(diào)節(jié)控制。表面肌電信號一般只有微伏級電壓，信號中往往夾帶著低頻 (接近直流 )和高頻的干擾信號，真正有用的肌電信號大致在 10Hz500Hz 之間。根據(jù)這些特殊要求，濾波器必須具有放大、濾波功能，并且要求具有高共模抑制比和好的抗干擾性。放大的目地就是要在對電模擬的信號進行數(shù)字化之前進行放大，消除噪聲的影響，提高測量的 準確性。再者，如果放大器輸入阻抗不足夠高 (與源阻杭相比 )，則造成信號的低頻分量的幅度減小，產(chǎn)生低頻失真。生物電放大器的 CMI 汛值一般要求 60dB 一 80dB，高性能放大器的 CMRR 達 100dB。 3)低噪聲、低漂移 我們知道，放大的低噪聲性能主要取決于前置級，正確設計放大器的增益分配，在前置級的噪聲系數(shù)較小時，可以獲得良好的低噪聲性能。 AD620 具有高輸入電阻、低輸入偏置電流、低輸入失調(diào)電流、低噪聲、低功耗等特點，另外其增益 G的調(diào)節(jié)直接由一個外部電阻控制。 具體設計電路如下： 共 頁 第 頁 圖 3 前置放大電路 在檢測電極和人體接觸部分會有極化電壓，一般幾十毫伏，最大達 300mV，為了消除極化電壓，前端用隔直處理。
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