心电图仪设计制作

课程设计任务书

学生：专业班级：

指导教师：工作单位：信息工程学院

题目: 心电图仪设计与制作

初始条件：模拟电子技术基础知识、会使用Multisim进行仿真分析.

要求完成的主要任务:

制作一路心电信号放大器，技术指标如下：

a．电压放大倍数：1000，误差：±5％；

b．－3dB低频截止频率：0.05Hz（可不测试，由电路设计予以保证）；

c．－3dB高频截止频率：30Hz，误差：±5Hz；

d．频带响应波动：在±3dB之；

e．共模抑制比：≥60dB（含1.5m长的屏蔽导联线，共模输入电压围：±7.5V）；f．差模输入电阻：≥5MΩ（可不测试，由电路设计予以保证）；

时间安排：

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录摘要I

ABSTACTI

引言1

1 设计方案比较2

1.1光电效应手指脉搏传感器2

1.2压电瓷式脉搏传感器3

1.3铜片式脉搏传感器4

2 单元电路设计5

2.1前置放大部分5

2.2带通滤波电路7

2.3后级放大电路9

3 仿真结果及分析9

3.1前置放大电路部分仿真9

3.2带通滤波部分仿真10

3.3放大部分仿真11

3.4整体电路仿真12

4 总结14

5 元件清单14

6 参考文献15

摘要

本文主要介绍了如何应用放大电路，抑制共模信号电路，低通滤波电路及后级放大电路设计简易心电图仪.本文还介绍了心电信号的特点及其对放大电路的要求.对于具体的单元电路设计也做了简要介绍.

Abstact

This paper mainly introduces how to apply the amplifier circuit and suppress common mode signal circuit,low-pass filter circuit and after-class amplifier design simple Electrocardiograph.This article also describes the characteristics of ECG and its impact on amplifier requirements.With regard to the specific circuit design unit also made a brief introduction.

引言

心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段.心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件. 如下图所示,心电信号主要由P波、QRS波群、T波组成.正常P 波的宽度不超过0.11s，最高幅度不超过2.5mm.正常人的QRS波群最高不超过0.10s。而T波不应低于R波1/10.其主要频率围为0.05~30HZ,幅度约为0~5mV,信号十分微弱.

心电信号图

由于心电信号常混杂有其它生物电信号,加之体外以50Hz工频干扰为主的电磁场的干扰,使得心电噪声背景较强,测量条件比较复杂.为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号,往往要求心电数据采集系统具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能.本文利用OP07芯片设

计了一种符合上述要求的多路心电数据采集系统.

1设计方案比较

1.1光电效应手指脉搏传感器

图1-1

利用指套式光电传感器，指套式光电传感器的换能元件用硅光电池.由于心脏的跳动,引起手指尖的微血管的

体积发生相应的变化，当光通过手

指尖射到硅光电池时,产生光电效

应,这样就把人体的脉搏转换为相

应于脉博的电信号, 方便检测.

一级放大电路部分:采用运放LM324作为放大芯片,把指尖取出的极微弱的0.1uA～3 uA的电流放大约20倍.

昂二阶低通滤波部分: 按人体脉搏在最高跳动次数240 次/min 计算，据归一化法设计低通放大器，-3dB截止频率为14HZ.

电源部分采用电池供电.

其优点是,电路结构简单,易于制作.

但缺点是,光电效应手指脉搏传感器价格贵,且入射光强太强时,会使输出饱和.

此外,由于缺少陷波部分的设计,50HZ的工频信号会给电路带来极大干扰,使输出信号失真.

1.2 压电瓷式脉搏传感器

图1-2

选用压电瓷片HTD

作为传感器，把人体的脉

搏震动转换成为电信号

输入到放大整形电路的

输入端口. 其优点是制

作方便,但价格相对较贵.

数据采集部分,用OP07这种具有一定精度的普通运算放大器来构建放大电路.

滤波部分选用数字滤波.数字滤波的优点是参数可调节性好，可以通过更改程序中的参数对截止频率进行精确的调节.由于参数不会随温度等环境因素改变从而精确度得到保证，但是数字滤波对处理器的要求比较高，想要得到更好的滤

波效果就要求滤波器取更高的阶数，处理器时钟周期尽可能小，乘法的计算速度尽可能大，一般非DSP处理器达不到要求.

电源部分采用7805和7905输出正负五伏直流电压为运算放大器供电. 1.3 铜片式脉搏传感器

图1-3

铜片式脉搏传感器的原理与压电瓷类似,由于铜片的形变产生相应的电信号. 其优点是价格低廉,但缺点是极易受到干扰.

前置放大电路选用仪用放大器OP07作为前置放大器. 由于人体心电信号十分微弱,噪声背景强且信号源阻抗较大,加之电极引入的极化电压差值较大(比心电差值幅度大几百倍),因此,通常要求前置放大器具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态围等性能, OP07具有高输入阻抗、低噪音、高精度、较高建立时间、低功耗等特性,而理论上其共模抑制比为无穷大,非常适合作为医疗仪器前置放大器使用.

滤波部分选用OP07组成的二阶带通滤波器.其滤波效果比一阶滤波明显,又不像高阶滤波会因为电阻电容累积误差过大影响滤波效果.

后级放大部分用OP07做放大，电源部分采用正负12V直流电压为运算放大器供电.

因此,综合各种原因考虑,决定使用铜片式脉搏传感器.

2 单元电路设计

2.1前置放大部分

因为接受的信号非常微弱，对于后级的信号处理和测量较难实现，所以在进行信号处理之前必须先对信号进行前置放大.对前置放大电路的要超低的噪声，捕获信号的能力较强（因为信号是非常微弱的），所以这就需要前放电路有很大的输入电阻.那么根据这一要求，查资料比较之后，我选择了OP07这一芯片，该芯片的特点是双电源供电，部噪声小.

对于前放有两种接法，同相放大和反相放大两种.下面分别讨论.

(1)同相放大电路

对于同相放大电路，其基本电路示意图如图2-1所示：

图2-1 同相输入

我们知道，理想的运算放大器有一个特点：输入电阻无穷大.所以根据其示

意图可以看出，对于同相电路的接法，其输入电阻即为运放的阻，可是为无穷大，这样电路捕获信号的能力很强，适合作为前置放大.同时这样做也就保证了输入电阻>5M欧.

(2)反相放大电路

电路示意图如图2-2所示:

图2-2 反相输入

从该电路的特点我们可以看出，该电路的输入阻抗可近似看成R1的阻抗，因为我们需要捕获信号的能力很强，尽管可以增加R1来提高捕获微弱信号的能力，但是要保证输入电阻>5M欧的话，这样大的电阻会带来很大的热噪声，而且

这样也要求反馈电阻更大，进一步加大热噪声，这样非常不利于微弱信号的放大.

根据以上的比较，前放电路选择了同相放大的电路形式.

前置放大电路设计电路如图2-3所示：

图2-3 前置放大电路

这一级的放大倍数为A=1+R2/R1，选择这一级放大倍数为50，由于芯片已经保证输入电阻无穷大，所以R1可不取很大，取R1=10K，那么R2就取490K.

2.2 带通滤波电路

如图2-4所示,带通滤波由双运放集成电路OP07构成.OP07具有高精度,低偏置,低功耗等特性,片集成了两个运放,可灵活组成各类放大和滤波电路.由于心电

信号主要集中在0.05HZ到30HZ的频带围,因此,采用OP07的两个运放分别设计二阶有源高通和低通滤波器组合成带通滤波.OP07采用正负12V直流电源供电.滤波部分的放大倍数为1.

图2-4 带通滤波电路

其中C3,C4,R1,R4构成二阶高通滤波器,为了不损失心电信号的低频成分,其截止频率设计为f=0.05HZ.那么,w=2πf=0.31416rad/s. 选取电容C3=C4=22uF,则参数K=100/(fc)=90.9.查阅二阶高通滤波器设计表并综合压控电压源性能参数计算公式w*w=1/( C3*C4*R1*R4)可得,选取,R1=100K,R4=200K即可.同样,选取C1,C5,R2,R3构成低通滤波器.为了不损失其高频成分,截止频率设计为30HZ. 那么,w=2πf=188.496 rad/s. 由计算公式w*w=1/( C1*C5*R2*R3)可得,选取,C1=3.3 uF,C5=1uF,R2=2.6K,R3=4.7K即可满足条件.

2.3后级放大电路

后级放大电路如图2-5所示：

图2-5 后级放大电路

由于前置放大部分选择的放大倍数为50，所以这一级放大倍数选择为20，后级放大使用反相放大电路，其电压增益为A=R2/R1，取R1=10K,则R2取200K 即可.

3仿真结果及分析

本实验采用Multisim软件进行仿真，仿真过程及分析如下.

3.1前置放大电路部分仿真

仿真波形及幅值如图3-1：

图3-1

输入电压峰值为4mV，而输出电压峰值为399/2=199.5mV，计算得放大倍数为199.5/4=49.9，与设计时所预想的误差非常小.

3.2 带通滤波部分仿真

带通滤波20HZ时波形如图3-2：

图3-2

此时输出峰峰值810mV，而输入峰峰值为800mV，没有失真，放大倍数几

乎为1，符合设定要求.

30HZ时波形如图3-3：

图3-3

可见30HZ时输出峰峰值将为554mV，符合设计要求的-3dB时高频截止幅值频率30Hz，即800*0.7=560 mV.

由于1Hz以下频率太低，函数发生器不稳定，无常测试，所以不再测试.

3.3 放大部分仿真

放大部分仿真波形如图3-4所示：

图3-4 放大部分波形

输入电压峰值为200mV，输出电压峰值为8/2=4V，所以这一级放大倍数为4/0.2=20，与设计要求完全符合.

3.4 整体电路仿真

将前置放大，带通滤波，后级放大级联，如图3-5：

图3-5 整体电路图

输入20Hz，峰值4mV(即峰峰值8mV)正弦信号，得到的输出波形及参数如图3-6：

图3-6

输入峰值为4mV(即峰峰值8mV)，而频率为30Hz正弦波信号时，输出波形及幅值如图3-7：

图3-7

可以看到，当信号频率为20Hz时，输出信号峰峰值为8.11V，计算放大倍数为8.11*1000/8=1013.75，误差为1.375%，在5%误差围.

当输入30Hz信号时，输出信号峰峰值为5.55V，-3dB截止频率30Hz时峰峰

值应为8*0.7=5.6V，误差为0.89%.

至此,整套系统的模拟已经全部完成.

4 总结

心电系统的前向通路对目前面世的许多医学仪器起着不可漠视的重要角色；这相当于一个基石，没有了它，很多心血管病人不能得到正确的诊断，所以当前对心电的研究是至关重要的.刚要做时，我觉得无法入手，经过长时间的对相关资料的了解，明白自己首要做的事情就是要了解心电信号的特点，因为心电信号输出时的幅度不上5mV，那么选择一个适合的放大器对设计是第一个要点，在课题的一步步设计下去，碰到的问题不少，如放大电路中芯片的选择，在对比心电放大的各种要求才确定一个最方便、最实用的办法.根据心电信号的特点，设计了一个二阶带通滤波器来对信号进行滤波，也使我明白了多阶滤波器的设计.

5 元件清单

函数发生器一台

示波器一台

电阻200K 2个1K 10K 20K 490K 100K 2.6K 4.7K 各一个

电容22uF 2个

3.3uF 1uF 各一个

OP07AJ 4个

12V工作电源8个6参考文献

1．《模拟电子技术基础》吴有宇主编清华大学

2．《电子技术基础课程设计》梅生等编著高等教育

3．《电工学》（第六版）金生等编著高等教育

4．《元器件》（修订版）曾煌编著电子工业

5．《新型集成电路的应用--电子技术基础课程设计》

梁宗善主编华中科技大学

本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字：年月日

简易心电图仪设计(课程设计)

重庆理工大学 《生物医学工程》课程设计报告题目：简易心电图仪的设计 班级：生物医学工程11级 学号：111100401 姓名：钟茂娇 指导老师：周奇、陈国明 日期：2014年9月

摘要 心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz，幅度约为0~4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。关键词：心电图干扰 AD620 滤波

Abstract Electrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus. Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering

心电图仪设计报告分析

课程设计报告 小组成员于立秋于惠吕苗洁方瑶 班级研 1404 题目胎儿心电图仪的设计 指导老师刘国忠

目录 1设计背景与目的 (3) 2心电基础理论 (3) 2.1引言 (3) 2.2 胎儿心电信号相关知识 (4) 2.2.1 胎儿心电信号的产生机理及特征 (4) 2.2.2 胎儿心电导联配置 (5) 2.3系统干扰噪声 (6) 3系统方案设计 (7) 3.1总体概述 (7) 3.2系统整体框图 (7) 4硬件系统设计 (8) 4.1模拟电路模块设计 (8) 4.1.1设计要求 (9) 4.1.2高频滤波电路 (10) 4.1.3前置放大和右腿驱动电路 (11) 4.1.4隔离电路 (13) 4.1.5高通滤波电路 (14) 4.1.6主放大电路 (14) 4.1.7低通滤波电路 (16) 4.1.8陷波滤波电路 (16) 4.2数字控制模块设计 (18) 4.2.1模数转换电路 (18) 4.2.2数据存储电路 (19)

4.2.3 DSP芯片选型及分析 (19) 5系统软件设计 (19) 5.1软件设计流程图 (19) 5.2 DSP程序设计 (21) 5.2.1 TMS320VC5509A的编程资源 (21) 5.2.2模数转换的控制与实现 (21) 5.2.3数字陷波器设计 (22) 5.3胎儿心电信号分离算法 (22) 5.3.1自适应滤波算法原理 (22) 5.3.2小波分析原理 (23)

胎儿心电图仪设计报告 1设计背景与目的 为了消除母体心电活动和其他噪声的干扰，获得较为理想的FECG，处理孕妇腹部信号的主要困难在于以下几个方面： （1）心电信号本身就是一种低频、微弱的复杂生理信号。ECG信号频谱为0.05—1OOHz，幅值一般只有0.01—5mV。 （2）测得的ECG中包含母体心电图MECG信号通常是FECG信号的几倍到几十倍，FECG信号经常被MEC信号和噪声所淹没。在时域中，FECG信号约有10%—30%与MECG信号重合；在频域中，FECG信号频谱与MECG信号频谱大部分重叠。 （3）母亲的呼吸噪声、肌电噪声、工频干扰和各种电子噪声等干扰的影响。（4）ECG信号是非平稳的随机信号，这些因素都严重影响着对孕妇腹部ECG 信号的检测和FECG信号的提取。 本课题研究的主要内容是设计一个实用的胎儿心电分离系统，能够实时采集记录孕妇腹部ECG信号，并能够在PC机上利用非线性PCA算法实现FECG 信号与MECG信号的分离。 2心电基础理论 2.1引言 基于DSP的胎儿心电图仪系统所要完成的工作是胎儿心电信号的采集和存储，为此必须对胎儿心电信号有一个完整的认识，主要包括胎儿心电信号及其主要干扰的特点，这样才能有针对性的设计合理的采集方案，既能够实现胎儿心电信号的完整准确清晰采集。通过在孕妇体表放置若干电极测得ECG数据，然后对这些数据进行处理，从而实现对FECG和MECG的分离。

(完整版)基于STM32的便携式心电图仪设计

目录 1 引言 ?????????????????????1 1.1 心电图仪在医学领域中的应用??????????1 1.2 便携式心电图仪的发展状况???????????2 2 系统总体设计?????????????????4 2.1 主要功能???????????????????4 2.2 系统设计方案?????????????????5 3 便携式心电图仪的硬件设计???????????6 3.1 最小核心系统的设计??????????????7 3.1.1 处理器的选择????????????????7 3.1.2 最小核心系统电路的设计???????????8 3.2 人机交互界面的设计??????????????12 3.2.1 显示界面设计????????????????12 3.2.2 按键设计??????????????????14 3.3 前置放大电路以及右腿驱动电路?????????15 3.4 滤波电路以及陷波电路的设计??????????16 3.5 电源电路的设计????????????????18 4 便携式心电图仪的软件设计???????????19

4.1 软件开发平台?????????????????19 4.2 软件系统整体设计???????????????21 4.2.1 软件总体分析???????????????21 4.2.2 STM32 软件系统设计流程??????????21 4.2.3 软件总体流程图??????????????23 4.3 信号采集程序设计??????????????23 4.4 数字滤波程序设计??????????????25 4.5 液晶程序设计????????????????26 5 系统调试结果及误差分析???????????27 5.1 调试手段??????????????????27 5.2 测量调试以及分析??????????????28 5.2.1 采集电路的测试??????????????28 5.2.2 滤波算法测试???????????????29 5.2.3 整体测试和结果分析????????????30 结束语 ?????????????????????32 参考文献????????????????????34

心电图数据采集系统设计

目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1引言 (3)

摘要

第1 章绪论 1.1 引言 心电信号是人类较早研究并应用于医学临床的生物电信号 取抢救措旋，其中70％．80％的患者可以避免死亡。 随着电于技术的迅速发展，医用电子监测、监护系统，近年来己在临床中普遍应用。这类仪器是以心电图作为首位监护参数的，所以也称为心电监护。常规心电图是病人在医院静卧情况

下由心电图仪记录下来的心电活动，一般有12个导联，反映了额面和横面上的心电变化，可以从多个角度观察到心脏的活动情况。对心肌梗塞、早搏、左前支阻塞和左后分支阻塞等进行定位诊断，是心脏病诊断的重要手段之一，但是常规心电图仅记录6～100 阴性或可疑阳性的可疑冠心病人、不稳定性心绞痛的病人非常有用，对于冠状动脉痉挛引起的无症状性心肌缺血等症，尤其有效，而且，这些都是常规心电图检查难以发现的。此外，由于动态心电图能比较不同生理或病理状态下的心电图变化，还可用于医学

科学研究，例如取得正常情况下的各种心电图数据，与特定状态下的相应数据进行对比分析等等。可见它的用途是相当广泛的。动态心电图长时间的记录，不但使心电变化的检出率发生量的飞跃，还能使那些平静、仰卧状态下不会出现的心电变化揭示出来， 自动检测、存储心电信号，能对其进行实时监视，又可对其进行回放分析的低成本动态心电监测、监护及回放分析系统己经成为可能。

和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功

简单心电图仪设计论文

简易心电图仪 摘要：本系统主要以TI公司的低功耗msp430单片机为控制核心，由放大电路、右腿驱动电路、滤波网络、心电波形显示、存储与回放等模块组成。利用高精度仪表放大器INA128和精密放大器OP07级联的方式对两路心电信号放大。采用有源高低通滤波电路对心电信号进行综合处理。设计还采用了右腿驱动电路抑制干扰，提高了放大器的共模抑制比。单片机和液晶显示器实现了对心电波形的显示、存储与回放。最终达到各项指标的要求，实现了低功耗的特点。 关键字：示波器滤波网络右腿驱动OP07 NE5532

目录 一、绪论 (3) （一）研究背景 (3) （二）心电图仪的发展现状 (3) （三）研究意义 (4) 二、总体设计 (4) （一）便携式要求 (4) （二）设计框图 (5) 三、硬件设计 (5) （一）电极的选择 (5) （二）导联方式的选择 (6) （三）放大电路 (7) （四）滤波网络 (8) 四、软件设计 (9) （一）软件设计框图 (9) （二）程序源代码 (11) 五、测试 (11) （一）测试仪器 (11) （二）系统测试 (11) （三）测试结果 (12) 附录 (13) 附录一 (13) 附录二 (13)

一、绪论 (一)研究背景 有很多病情较轻或者处在康复期内的心脏病患者，在较长时期内都离不开心电监护系统；或者有些心脏病偶发患者需要长期、连续观察心电参数，以捕捉某一瞬间出现的症状；也有些偏远地区的医院遇到疑难病症，病人在较长时间内需要得到上级医院专家的观察。基于上述情况，开放一种便携的家用心电图仪，使得病人在家里可以观察并记录自己的心电信号，以备医生检查需求。 本设计介绍的就是一款体积小、重量轻、成本低、质量高、操作简单的便携式心电图仪。 (二)心电图仪的发展现状 20世纪80年代心电图仪的特点是小型化、记录时间长，回放系统使用了计算机，并能够准确计算心率、异位心搏和ST段改变，打印系统已经普遍配备激光打印机。 20世纪90年代后的心电图仪的特点是体积小、佩戴舒适、存储容量打、电波保真度搞等。 进入21世纪之后，心电图仪采用当今高速发展的无线网络，提高了系统报警及时性和全面性；采用数字信号处理器（DSP）以及ARM 作为处理核心，以强大的运算能力处理心电信号，省去大量模拟硬件电路；采用图形操作系统，为用户提供了友好界面，直观方便；存储器向着大容量发展，对于心电信号的存储显得游刃有余，为用户保存数据提供了方便；对低功耗的技术的深入，大大延长了系统的工作时

临床护士心电图机使用操作流程

心电图机使用技术操作流程 操作正常心电图值心电图(electrocardiogram，ECG)：是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生电活动变化的曲线图形。 【目的】 ◆用于观察和诊断各种心律失常、心肌病及冠状动脉供血情况 ◆了解某些药物作用、电解质紊乱对心肌的影响 ◆某些内分泌疾病对心肌的影响 【操作步骤】 1．检查供电电源电压与机器规定电压是否相符。 2．检查机器及导线、附件是否齐全、完整。操作步骤：给受检查者讲解检查心电图的意义，告知检查无疼痛，无损害，打消顾虑，消除紧张情绪，使其肌肉放松，嘱其仰卧在检查床上。 3．接好地线，并再检查一遍接地是否可靠,接好电源线，打开电源开关，进行机器预热。 4．按规定接好导联线，先将受检者的双侧腕部及两侧内踝上部暴露，并用酒精纱布擦洗脱脂，使皮肤发红。然后涂上导电液体，保持皮肤与电极良好接触，将电极板按照右上肢→红线、左上肢→黄线、左下肢→绿线、右下肢→黑线(此线与地线相通)、胸前→白线的要求固定好。国际上统一规定了心电图导联的连接方法和电极安放的位置，形成了一个通用的规范的导联体系——常规导联。包括：肢体导联（6个）、标准肢体导联（双极导联3 个）、单极加压肢体导联（3个）和胸前导联（单极导联6个）。胸导联监测电极位置： V1，胸骨右缘第4肋间。 V2，胸骨左缘第4肋间。 V3，V2与V4两点连线中点。 V4，左锁骨中线与第5肋间相交处。 V5，左腋前线V4水平。 V6，左腋中线V4水平。 V7，左腋后线V4水平。V8，左肩胛线V4水平。 V9，左脊旁线V4水平。 V3R~V6R，右胸部与V3~V6对称处。 5．校正心电图机的走纸速度、画笔的位置和温度，并打击标准电压，校正后使其10mm= 1mV。 6．按导联旋钮开关顺序，逐个拨动开关，按次序记录Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、V1、 V2、V3、V4、V5、V6十二个导联的心电图。 7．检查完后再核对一遍有无遗漏、伪差等，并在心电图纸上标好导联名称，受检查姓名及检查时间。

《简易心电图仪(B题)》作品解析

《简易心电图仪（B 题）》作品解析 瞿安连 一、 题目意图及知识范围 本题侧重于弱信号的检测，其内容涵盖了较丰富的模拟电子技术知识，主要包括放大器、噪声抑制、有源滤波等内容。在1999年举行的第四届全国大学生电子设计竞赛中曾有测量放大器（A 题）的设计课题与本题属同一类型，但本题对噪声抑制的要求更高，并增添了有源滤波器的内容。题目具有一定趣味性，且难度适中容易入手。 本题基本部分涉及基本仪表放大电路和稳压电路以及放大器的增益、频率响应、共模抑制比、输出电压动态范围、稳压电源噪声等基本知识。在本题示意图的帮助下，不同类型学校和专业的学生应该都能完成本题所要求的内容。 本题发挥部分所涉及的内容要求学生具备较宽的知识面和应变能力，对模拟电路提出了更高的技术指标，如果要实现心电波形的存储、回放，还必须加入单片机基本系统，从而包含了有关数字电路、微机接口电路等课程的基本内容，一般需要将硬件和软件的知识密切配合才能达到，能较好地考核学生是否能综合运用所学知识解决本专业的问题以及是否具备一定的创新能力。此外，发挥部分允许加入其它功能，给学生留有一定的发挥空间。 考虑到电子竞赛的实际情况，简易心电图仪只要求记录一路或两路心电图（标准I 、II 导联），而不像标准心电图仪那样能记录十二路心电图，以避免涉及过多的心电图学知识。与人体皮肤接触的电极也不要求使用标准的银/氯化银电极，只需用铜皮自制（题目说明中给出制作和使用方法）。除此之外，本题的基本技术要求大部分已十分接近于实际心电图仪。为便于学生进行人体实测心电图，题目说明中也指出测试中应注意的事项。 二、 设计重点与方法 1. 基本要求 本题基本部分的设计重点在心电信号放大器、有源滤波器和低噪声稳压电源。其中，良好的低噪声稳压电源设计将十分有利于达到系统的噪声指标。 （1）心电信号放大器设计 心电信号放大器的设计是达到各项技术指标的关键环节。 ① 基本差分放大电路存在的问题 使用基本差分放大电路可以抑制共模干扰，但是，用图1 (a)所示电路测量人体心电信号存在以下两个问题： O O v v (a) 测量电路示意图 (b) 等效电路 图1 用简单差分电路测量人体心电信号 a. 信号源电阻是变化的。以心电作为信号源的等效电路如图1 (b)所示，其中信号源电

心电图机操作规程与使用方法

心电图机操作规程与使用方法 一、目的要求 1. 熟悉心电图机的原理及分类 2. 掌握心电图机的使用方法与注意事项。 二、实验原理 1?标准导联 I：为接连左、右臂的电位差，将左臂连于心电图机的正极，右臂连于心电图机的负极，即1=左臂（+ ）T右臂（一）。 n：为连接左腿和右臂的电位差，将左腿连于心电图机的正极，右臂连于心电图机的负极，即n=左腿（+）T右腿（一）。 川：为连接左退和左臂的电位差，将左腿连于心电图机的正极，左臂连于心电图机的负极，即卩川=左腿（+ ）T左臂（―）。 电极安放位置：右手腕---红色，左手腕----黄色，左脚腕--绿色，右脚腕---黑色 2.加压单极肢导联 aVR :即加压单极右臂导联，探查电极置于右臂，连于心电图机的正极；无效电极置于左臂与左腿相连的中心电站上，再连于心电图机的负极。 aVL :即加压单极左臂导联，探查电极置于左臂，连于心电图机的正极；无效电极置于右臂与左腿相连的中心电站上，再连于心电图机的负极。 aVF :即加压单极左腿导联，探查电极置于左腿，连于心电图机的正极；无效电极置于右臂与左臂相连的中心电站上，再连于心电图机的负极。 3?单极导联 VI：探查电极放在胸骨右缘第4肋间。--红色 V2:探查电极放在胸骨左缘第4肋间。----黄色 V3:探查电极放在V 2与V 4连线的中点。-----绿色 V4:探查电极放在锁骨中线与第5肋间的交点上。-----棕色 V5:探查电极放在左腋前线与第5肋间的交点上。 --------- 黑色 V6:探查电极放在左腋中线与第5肋间的交点上。--- 紫色 三、实验步骤 1 ?电源开关置于“ON。 2 .电源开关置于“ AC（交流），'此时“ LINE” “T ST” “ PAPERSPEED （25mm/s）“ SENSITIVITY （l）” “ STOF” 晶体灯发出亮光。 3 ?调节基线控制旅钮应能改变描笔的位置，使之停在纪录纸中央附近。 4. 按动“CHECK键，此时“ STO”灯灭，“CHECK灯亮。 5. 按动定标键“ ImV，”使描笔随着定标键的按动而作相应的摆动。 6. 按“ START，此时“CHECK灯灭，“ START灯亮，记录纸按25mm/s速度走动。

简易心电图仪的设计【文献综述】

文献综述 电子信息工程 简易心电图仪的设计 前言 随着社会的发展和物质生活水平的不断提高 ,人们对健康的重视程度与日剧增 ,特别是近年来社会老龄化的加剧 ,而且每年心血管疾病的发病率也不断上升。目前心血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病 ,心脏病已经成了世界上死亡率最高的疾病。鉴于这种严峻形势 ,提高预防和监测该疾病的手段势在必行。而心电信号检测是发现心脏病的最直接手段 ,但目前医院用的心电监护仪价格昂贵 ,维护费用高 ,患者检查的经济负担重 ,不能做到随时随地都能检查[1]。 因此设计一种便携式、价格便宜且实用的心电监护仪器具有重要意义。 主题 根据简易心电图仪设计的要求，并充分考虑各种因素，制定了整体设计方案：以前置小信号放大模块、滤波网络模块、数字处理模块三大部分为主体系统： 图1.1心电图仪基本框架 输入模块 为了满足临床诊断的要求，对心电图仪的电极位置和引线以及与放大器的连接方式有统一规定，称为心电图的导联系统。目前广泛应用的是 12 导联系统。其中，又分为双极肢

体导联、单级肢体导联和单级胸前导联。考虑到题目要求，我们仅采用双极肢体导联，这组导联方式又称为标准导联[2]。 在此模块设计方案中引入屏蔽驱动和右腿驱动，以提高系统的共模抑制能力，进而使系统抑制干扰的能力大大增强。①屏蔽驱动。与人体相接触的电极到前置放大器之间有两根约1.5m 的导联引线，导联引线用屏蔽电缆。信号线和电缆屏蔽之间存在分布电容，而两根导联线的分布电容不可能完全相等，加之电极阻抗的不平衡，导致包括输入回路在内的整个放大系统的共模抑制能力降低，从而使抑制干扰的能力下降，为了消除屏蔽层电容的不良影响，可使导联线的屏蔽层不接地，从而取出放大电路的共模电压端，与屏蔽层连接。②右腿驱动。人体自身通过各种渠道从环境中拾取工频50Hz交流电压，在心电测量中，形成交流干扰，这种交流干扰常在几伏以上。为了消除这一交流干扰，采用右腿电极经电阻与放大器接地端相连，以降低人体的共模电压。把通过电阻网络取出的交流共模电压，送入右腿驱动放大器放大，经过一个限流电阻接到右腿电极，即等效为以人体为相加点的共模电压并联负反馈电路[3]。 前置放大模块 心电图仪的前级放大器在整机中处于非常重要的地位，决定了整机的主要技术指标。心电图仪前置放大器要求噪声尽可能低和共模抑制比尽可能高。为了提高共模抑制比，直接选用低噪声、高共模抑制比、高输入阻抗、低功耗的高性能仪表放大器.由于它的匹配电阻是在内部集成的所以其共模抑制比是不难达到 80dB 的，使仪器稳定性大为增加。 二级放大模块 差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态[4]。把信号加到两输入端口之间，当输入信号vo1、vo2大小相等、极性相反时，称为差模输入状态。此时，外输入信号称之为差模输入信号，用vid表示。同理，把外信号加到两输入端口与地之间，当vo1、vo2大小相等、极性相同时，称之为共模输入状态，此时的外输入信号称为共模输入信号，以vIC表示。当输入信号使vo1、vo2的大小不对称时，输入信号可以看成是由差模信号vId和共模信号vIc 两部分组成，其中动态时分差模输入和共模输入两种状态。 (1)当差模输入信号的放大作用为差模信号vId输入(共模信号vIc=0)时，差分放大器两输入端的信号大小相等、极性相反时，即vo1=－vo2=vId/2,因此差动对管电流增量的大小相

心电图仪器

简易心电图仪 指导教师： 操长茂、吴幼芬 队员及年级：易淑华、 胡苗苗、 曹鹏 (专科组，2006级) 学校与院系：江汉大学高等职业技术学院 摘要: 本系统以TI公司的高精度仪表放大器INA2331和低功耗MSP430单片机为核心，实现了两路心电信号的采集、存储和显示。设计采用右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等抑制干扰措施，提高了放大器的共模抑制比；选用内部资源丰富的MSP430单片机和液晶显示器LCD实现了心电信号的存储和回放。结果表明系统各项技术指标达到了设计要求，具有低功耗低成本的特点。 Abstract：The system which takes the high-precision instrumentation amplifier INA2331 and low-power MSP430 MCU as the core has realized two_channel ECG’s detection, storage and display。It adopts a right-leg -driven circuit、a high-pass filter with reverse feedback and so on，which makes the CMRR of the preamplifier higher。By adopted the inner resourceful MSP430F449 single chip and LCD the ECG can be recorded and playbacking demonstrated。The results indicate that the major technical specifications of the system meet the design requirements, The system has the following features, such as low-power、and low-cost。

心电图机的使用流程

心电图机的使用流程 Prepared on 22 November 2020

心电图机的使用流程 一、开机前准备 1. 电源连接：使用交流电（220V）或可以使用本机内安装的充电电池。 2. 检查记录纸是否充足。 3. 检查周围环境舒适，温湿度适宜，周围环境中无X光机、超声波装置或其他 电器设备等产生干扰。 4. 导联的连接将随机附件的导联线接到机器导联插座。 5. 电极安装 电极的安装是能否记录准确的心电图的重要一环，请注意确保电极接触良好。将电极连接病人时，务必使电源开关处于关闭状态。 （1）四肢电极连接 电极应装于两手脚的柔软皮肤上。先用酒精清洗电极安装部位的皮肤。 然后在清洗后的皮肤上涂少量的导电膏。 （右手臂—R—红色；左手臂—L—黄；右脚—RF—黑；左脚—F—绿）（2）胸部电极安装 胸电极安装部位如下： V1：胸骨右缘第四肋间隙。（红） V2：胸骨左缘第四肋间隙。（黄） V3：V2与V4之间。（绿） V4：左第五肋间隙锁骨中线处。（棕） V5：左腋前线与V4同一平面。（黑）

V6：左腋中线与V4同一平面。（紫） 用酒精清洗安装电极部位的胸部皮肤上，将导电膏涂在该部位大约25mm直径的范围和胸电极吸碗的边缘上，按压胸电极的吸球，将胸 电极吸着于V1~V6位置。 （3）被检查者的手脚等露出部分不可碰到床的金属部分，以免出现交流干扰。 二、操作顺序 1. 自动记录方式 （1）开机：打开左侧电源开关，然后按面板“ON/OFF”键，液晶显示屏显示整机工作状态及预设的导联波形。 （2）逐一按“MODE”键，选择自动记录模式，显示屏有相应的“自动1、自动2、自动3、自动4”字样显示。 （3）按“START/STOP”键开始描记，描记后自动停止。 （4）自动做图中，若需延长某导联记录时间，可按住“○”键直到不需记录为止。 （5）关机按“ON/OFF”键，液晶显示屏中信号消失后，关闭左侧主电源。 2.手动记录方式 （1）开机后按“MODE”键，使液晶显示为“手动”字样，即选择了手动记录模式； （2）按“LEAD”键，进行导联切换。选择希望开始记录的导联； （3）按“START/STOP”键开始描记； （4）描记过程中，按“LEAD”键切换导联； （5）中断描记时按“START/STOP”键，停止走纸；

基于单片机的心电图仪系统设计说明

简易心电图仪的设计方案 设计者：汪仨王彪鲁成华谭桂仁华超柱康 摘要 心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。人体心电信号的主要频率围为0.05Hz~100Hz，幅度约为0~4mV，信号十分微弱。由于心电信号常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。本设计利用89C51和A/D转换以及多路模拟开关设计了一种符合上述要求的多路心电数据采集系统。 一、方案的提出与比较 1、方案的提出 图１所示是一个心电数据系统的组成框图，其中心电信号由专用电极拾取后送入前置放大器初步放大，并在对各干扰信号进行一定抑制后送入带通滤波器，以滤除心电频率围以外的干扰信号。主放大器可将滤波后的信号进一步放大到合适围后，再经50Hz陷波器滤除工频和肌电干扰，然后将符合要求的心电模拟信号由模拟输入端送入高速ADC，以进行高精度A/D转换和数据的采集存储。 方案一：采用模拟分立元件，可以产生心电波，但采用模拟元件太大，即使使用单片机电路参数也与外部元件有关，外接的电阻电容对参数影响很大，在滤

波过程中会出现很大的干扰，使得输出不精确，即此电路抗干扰能力低，成本也高；而且灵活性差，不能实现各种输出的智能化。， 方案二：采用以89C51为核心，采用INA128芯片作为前置放大，运用多级运放电路来提取信号。它在一定的程度上可以达到题目要求。但是，共模抑制比很难达到发挥80db以上，而且精确度不高，在以后的输出中会出现很多的毛刺。由于这些原因，我们不采用这种方法。 方案三：以89C51为中心、采用性能优良的AD620管作为前置放大，既可以提高放大倍数，也可以提高共模抵制比、电路结构简单。。然后通过A/D和D/A转换，输出给示波器，若合理的选择器件参数，可使其输出波形失真小。所以采用此方案。 二、系统原理图以及各模块的说明 1、系统原理图

简易心电图仪

题目：简易心电图仪姓名：昌磊 学号：20121004148 班级：076121

摘要：本简易心电图仪由前置放大电路、抑制共模信号电路、低通滤波电路、工频50Hz的带阻滤波电路及数字信号处理、存储模块构成。本设计前级采用差分式仪表放大器INA128,用于放大在人体体表采集的微弱心电信号，中间级采用双T陷波滤除50Hz工频干扰，再经过高通、低通滤波和末级放大实现心电信号的测量。并使用MSP430单片机AD采样，将采样信号存储到flash中存储，再通过DA转换输出到示波器，可以形象直观地反映心电信号，并且通过键盘控制实现心电波形回放功能。关键字：简易心电图仪，INA128，MSP430，flash存储器 一、方案论证与比较 心脏跳动产生的电信号，使身体不同部位的表面产生的电位变化，将其记录下来就可以得到心电图（Electrocardiograph ,ECG）。心电信号的特点：信号十分微弱，常见的心电频率一般在0.05～100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV，心电电极阻抗为1~50KΩ。这三组基本参数，是设计心电图仪的主要依据。在检测生物电信号的同时存在强大的干扰，主要有电极移动引起基线漂移(一般小于1Hz)，电源工频干扰(50Hz)，肌电干扰(几百Hz以上) 电源工频干扰主要是以共模形式存在，幅值可达几V甚至几十V，所以心电放大器必须具有很高的共模抑制比。电极极化电压引起基线漂移是由于测量电极与生物体之间构成化学半电池而产生的直流电压，最大可达300mV，因此心电放大器的前级增益不能过大，而且要有去极化电压的RC常数电路。因此本系统设计的关键和难点在于抑制噪声。根据指标要求，本系统由前置放大电路、抑制共模信号电路、低通滤波电路、工频50Hz的带阻滤波电路及数字信号处理模块构成。 1.输入导联模块 （1）导联方式 为了满足临床诊断的要求，对ECG的电极位置和引线以及与放大器的连接方式有统一规定，称为心电图的导联系统。目前广泛应用的是12导联系统。其中，又分为双极肢体导联、单极肢体导联、单极胸前导联。考虑到题目要求，我们仅采用双极肢体导联。这种导联方式又称标准导联，其具体的连接方式如图1.1所示。

简易心电图仪的设计

本科毕业设计简易心电图仪的设计

摘要 随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度与日俱争特别是近年来老龄化得加剧，而且心血管疾病的发病率也不断上升。目前心血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病，心脏病已经成了世界上死亡率最高的疾病。鉴于这种严峻形势，提高预防和监测该疾病的手段势在必行。 而心电信号是发现心脏病的最直接手段。但目前医院用的心电监护价格昂贵，维护费用高，患者检查的经济负担重，不能做到随时地都能检查。因此设计一种便携式，价格便宜且实用的心电监护仪器具有重要意义。 人体心电信号中的各种生理参数都是由复杂生命体(人体)所发出的强噪声条件下的微弱信号（除体温等直接测量的参数外），心电信号的幅值在10uV～4mV之间,频率的范围为0.05～100Hz，其中淹没在50Hz 的工频干扰中和人体的其他信号中，检测的过程及其方法比较的复杂。除去信号检测过程中的干扰、噪声，进行心电信号的分析是由心电图仪的重要功能之一。 本文考虑从人体心电信号的特点-信号微弱，低频，高阻抗，不稳定性和随机性。采用了心电性信号的输入—右腿驱动电路、三级放大电路-前臵放大，电压放大，功率放大。并用M u ltisim软件进行模拟仿真。 该由运算放大器构成的简易心电图仪，具有体积小，携带方便，实用性强等优点。关键词：微 弱信号；运算放大；心电图

Abstract With the social development and continuous improvement of livingstandards,peoplewiththeemphasisonhealth,especiallyinrecentyearsatboththeagingofwar have increased, and the incidence of cardiovascular disease arealsorising.Cardi o vascul a r disea s e i s current l y t h e ma i n t hre at t o hum a n lif e has become,hea rtdisease has become the world's highest mortality. The ECG signal is found in the most direct means of heart disease. However,the hospitalECGuseexpensive,highmaintenancecosts,checktheeconomicburdenof pa tients and can not be checked at any time, anywhere. Therefore the design ofaportabl e, che a p and practica l ECG monit or ing equi pm ent i s of g re a tsig ni ficance. The frequencychanges from 0.05Hz to 100Hz.The electrocardiac signalis inundatedwith50Hzelectricfrequencysignalandother person’s signal.The electrocardi acsignalisoneofthe mostimportantcheckingprocedureandmethodare complex. W e c on s i de r bot h the charac t er i sti c s of hum a n EC G - weak s i g n a l, l ow fre q ue n c y,high impedance, instability and randomness. With the heart electrical signal input-right leg drive circuit, three-level amplifier circuit - pre-amplification,voltage amplification, power amplification.. Given this grim situation, improve the prevention and monitoring of the disease me ans im p er a ti ve.C ons tit ut edby t heope r ationa l ampli f ierde s igned i n t hi s paperasimple ECG, with a small, portable, practicaldvantages. Key words: Weaksingal ；Op Zoom ；ECG

心电监护操作流程

心电监护操作流程文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

心电监护操作流程 一、操作程序： 1、物品准备：心电监护仪、心电、血压、血氧插件连接导线、电极片、配套血压袖 带、血氧探头。 2、监测前向患者说明监测的意义，以便消除患者的顾虑，取得患者合作。让患者取平 卧位或半卧位。 3、程序：接电源→开机→安装连接模块→安放电极→连接患者→选择患者类别（成人/ 小儿）→选择导联→调整波幅→选择监护频带（自动/手动/起搏）→调节报警范围→调节报警音量→绑血压袖带→整理用物。 二、电极的安放： 五导线：1、右上（RA）：胸骨右缘锁骨中线第一肋间； 2、右下（RL）：右锁骨中线剑突水平处； 3、中间（C）：胸骨左缘第四肋间； 4、左上（LA）：胸骨左缘锁骨中线第一肋间； 5、左下（LL）：左锁骨中线剑突水平处。 三导线：黄色—正极红色—负极黑色—接地电极 综合Ⅰ导联：正极置于左锁骨中点下缘，负极在右锁骨中点下缘，地线置于右侧胸大肌下方。其波形类似标准Ⅰ导联，QRS波的振幅较小。 综合Ⅱ导联：正极置于左腋前线第4-6肋间，负极在右锁骨中点下缘，地线置于右侧胸大肌下方。心电图波形与V5导联相似，波幅较大。 综合Ⅲ导联：正极置于左锁骨中线肋弓下缘，负极置于左锁骨中线中点下部，地线置于右侧胸大肌下方。心电图波形似于标准Ⅲ导联。

三、监护电极常见故障： 1、肌电干扰：患者因紧张、寒冷引起的肌肉颤抖可造成肌电干扰，尤其当电极安放在 胸壁肌肉较多的部位时易出现。 2、基线漂移：可能原因为电极固定不良，患者活动或受呼吸的干扰。 3、严重的交流电干扰：常见原因为电极脱落、导线断裂、导电糊干涸及电热毯等机器 的干扰等。心电图特点为基线上出现有规律、每秒50-60次的纤细波形。 4、心电波形振幅低：可能为正负电极间距太近或两个电极之一正好放在心肌梗死部位 的体表投影区。 四、注意事项： 1、放置电极前，应清洁局部皮肤，必要时刮去体毛。避开电除颤及做常规心前区导联 心电图的位置。 2、注意患者的保暖，定期观察患者粘贴电极片处的皮肤，监护时间超过72小时要更换 电极位置，防止皮肤损伤。 3、应选择最佳的监护导联放置部位，QRS波的振幅＞，以能触发心率计数。如有心房的 电活动，要选择P波清晰的导联，通常是Ⅱ导联。 4、监护仪上设有报警电路，监测时应正确设置上限及下限，当心率超过预设的警界线 时，及时启动报警系统。 5、若需分析ST段异常或更详细地观察心电图变化，应做常规导联的心电图。 6、密切观察心电图波形，注意避免各种干扰所致的伪差。对躁动患者，应当固定好电 极和导线，避免电极脱落以及导线打折缠绕。 7、按不同年龄选择袖带的型号，按标准位置固定袖带，监测血压前，先选择好成人档 或小儿档，再将袖带内残余气体放干净，以免影响测量结果。

心电图机使用说明 (1)

心电图机使用说明 1． 电源开关置于“ON”。 2． 电源开关置于“AC（交流），’，此时“LINE”“TBST”“PA PER SPEED（25mm ／s）”“SENSITIVITY（l）”“STOP”，晶体灯发出亮光。 3． 调节基线控制旅钮应能改变描笔的位置，使之停在纪录纸中央附近。 4． 按动“CHECK”键，此时“STOp”灯灭，“CHECK”灯亮。 5． 按动定标键“ lmV”，使描笔随着定标键的按动而作相应的摆动。 6． 按“START”，此时“CHECK”灯灭，“START”灯亮，记录纸按25mm/sec速度走动。 7． 继续按动定标键，在走动的纪录纸上可看到一清晰的定标方波，其振幅应是10mm。 8． 按动“LEADSELECTOR”键，使之由“TEST”向“I”导“Ⅱ”联转换。 9． 在心电图纸上得到一段清晰的纪录后，可继续按动“LEAD SELECTOR”键，使之由“I”导联向“Ⅱ”导联转换，以此类推，可重复上述操作，完成12个导联的心电图纪录。 10．仪器使用完毕，切断电源，做好清洁工作。并做好仪器使用登记。 电图机是记录人体心电图的专用仪器，心电图机的有严格的国际标准，心电图机由专业厂家设计、制造。 人体心电图机种类繁多，从记录笔数分有单道心电图机和多道心电图机；从用途分有普通心电图机、心电监护仪和动态心电图机。有些心电图机带有示波屏，也称心电示波器。人体心电图机也可用来记录动物的心电图，其记录的心电图质量一般优于普通记录仪。

（一）心电图机基本结构 心电图机基本结构包括： 1．记录纸盒装记录纸卷。 2．笔位置控制旋调节记录笔基线。 3．导联选择按钮或开关选择记录导联。 4．50Hz滤波按钮或开关滤去50Hz干扰 5．灵敏度按钮或开关选择记录灵敏度，灵敏度有1/2、1和2三档。 6．走纸速度按钮或开关走纸速度选择，走纸速度有25mm/min和50mm/min二档。 7．1mV定标按钮或开关用于灵敏度校正，按下1mV定标电压，记录幅度为10mm。 8．记录和停止按钮或开关控制记录，停止。 9．电源开关。 （二）心电图机使用方法 1．导联联接 为记录好心电图，必须保证电极与皮肤之间的良好接触。 （1）清洗皮肤：电极和皮肤上的脏物均会增加接触电阻并产生极化，导致记录不稳定，可用酒精擦洗，除去污物和油脂。 （2）导电膏的应用：将导电膏涂于皮肤并用手指磨擦使皮肤微红。此时装上肢体电极，若没有合适的导电膏，用一块稍大于电极的纱布浸泡5%的小苏打后置于肢体电极和皮肤之间。电极处不得涂导电膏，可直接涂上小苏打水。 （3）胸电极：按要求联接胸导联电极，注 意各电极之间不得相互碰触。 （4）导联的颜色编码如表2-5-1。 （5）根据表2-5-1安置导联。 （6）记录动物心电图时，可用不锈钢注射器针头刺入动物的皮下，刺入不可过深，以避免刺入肌肉组织，产生肌电干扰。导联位置与人相同。 表2-5-1心电图导联的颜色编码 导联的颜色 红 黄

基于STM32的便携式心电图仪设计

目录 1 引言 (1) 1.1心电图仪在医学领域中的应用 (1) 1.2便携式心电图仪的发展状况 (2) 2 系统总体设计 (4) 2.1主要功能 (4) 2.2系统设计方案 (5) 3 便携式心电图仪的硬件设计 (6) 3.1最小核心系统的设计 (7) 3.1.1处理器的选择 (7) 3.1.2最小核心系统电路的设计 (8) 3.2人机交互界面的设计 (12) 3.2.1显示界面设计 (12) 3.2.2按键设计 (14) 3.3前置放大电路以及右腿驱动电路 (15) 3.4滤波电路以及陷波电路的设计 (16) 3.5电源电路的设计 (18) 4 便携式心电图仪的软件设计 (19) 4.1软件开发平台 (19) 4.2软件系统整体设计 (21)

4.2.1软件总体分析 (21) 4.2.2 STM32 软件系统设计流程 (21) 4.2.3软件总体流程图 (23) 4.3信号采集程序设计 (23) 4.4数字滤波程序设计 (25) 4.5液晶程序设计 (26) 5 系统调试结果及误差分析 (27) 5.1调试手段 (27) 5.2测量调试以及分析 (28) 5.2.1采集电路的测试 (28) 5.2.2 滤波算法测试 (29) 5.2.3 整体测试和结果分析 (30) 结束语 (32) 参考文献 (34)

1 引言 随着社会的进步、经济的发展以及人们生活水平的逐步提高，我国人口老龄化程度越来越严重，与此伴随的心脏病一类的疾病的发病率也不断攀升，人们的身体健康产生了巨大的威胁。相关数据表明，我国因心脑血管疾病死亡的人数将近占总死亡人数的一半[1]。根据相关部门的调查显示，我国每年大约有近一半的死亡病例为冠心病，而且死亡率还在逐年递增。每年约有16万名患者接受支架植入手术，手术施行每年的增长率超过了五分之一。在我国因心脑血管疾病每年耗费达3000亿元，由于受测试手段的局限，预防率、治疗率及控制率依然很低。预防率是有效防治心脑血管疾病的关键因素，而且有效的方便的心电监测仪器是完成这一任务的有力工具。 1.1 心电图仪在医学领域中的应用 人类的心脏有规律性的膨胀和收缩，从而使血液的循环。在心脏肌肉每次收缩之前，都会产生一股微小的生物电流，加上人体的体液能够导电，这些微小电流可以通过体液的传递就会反映到人体的表面皮肤上。不过受限于身体各部分组织不同、距心脏的距离不同，会造成体表的不同部位的电位有所不同。通过捕捉这个现象，将心电图显示出来的心电检测仪器，根据这些人体生物电信号，我们可以从不同角度观察心脏的活动情况。这是我们对心脏基本功能及其病理研究，具有重要的参考价值[2]。 心电图能够在一定程度上反映心律的运行状况，人的心肌受损的程度、发展过程以及心房、心室的功能结构情况都能通过它表现出来。这些都可以在心脏手术和药物的使用上提供重要的参考[3]。 常规心电监护设备体积笨重、价格昂贵和不便于携带，但是随着社会生活水平的提高，医疗器械家庭化开始逐渐进入我们的