通用串行总线脑电信号采集电路设计

 行业新闻     |      2021-07-16 07:00
本文摘要:第0章大脑是人类思维活动的中枢,不接受外部信号,形成感觉,形成意识,展开逻辑思维,接受指示,创造不道德的指挥部。通过研究脑电信号(EEG)可以了解脑活动的机制和人类的理解过程,这也是临床脑疾病最重要的手段。传统的脑电信号采集系统大部分用于专用机器,使用、准备、维修不便。 另外,如果抗干扰能力差,则需要在特定环境(屏蔽室)进行监测,检查数据记录量小,无法建立长期、大容量的记录、分析,费用低廉、收集的脑信号也太准确,往往需要融合医生的经验进行临床,因此具有主观性。

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第0章大脑是人类思维活动的中枢,不接受外部信号,形成感觉,形成意识,展开逻辑思维,接受指示,创造不道德的指挥部。通过研究脑电信号(EEG)可以了解脑活动的机制和人类的理解过程,这也是临床脑疾病最重要的手段。传统的脑电信号采集系统大部分用于专用机器,使用、准备、维修不便。

另外,如果抗干扰能力差,则需要在特定环境(屏蔽室)进行监测,检查数据记录量小,无法建立长期、大容量的记录、分析,费用低廉、收集的脑信号也太准确,往往需要融合医生的经验进行临床,因此具有主观性。本文设计了一种新的基于USB2.0的脑电信号采集电路。

1脑电信号采集原理对分析脑电信号,控制脑电信号的特点,设计准确有效的脑电信号采集电路非常重要。第一,通过它可以自由选择包含最多信息的信号。其次,可以研究适合特定信号的信号处理算法。1.1脑电波的特征和基本构成脑电信号的特征主要有三个。

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频率主要集中在低波段100Hz范围内。信号暗,一般在50V以下。信号的源电阻低,不被外部信号干扰更容易。

成年人的脑电信号范围一般在10 ~ 50V之间,频率范围在0.5 ~ 30Hz之间。1.2脑电信号采集原理和方法目前,对脑电信号的测量,可以从时间的角度获得较高的分析亲和率。但是在空间层面获得的分辨率非常低,具体取决于头皮向上移动到电极的量。

该系统用于从16号电极提取脑电信号,采样频率为1000Hz。由于脑电信号的固有特性及环境因素,脑电信号背景噪音变得复杂,包括50Hz工频障碍、心电图伪造、近战障碍、基准漂移、电极和皮肤的识别噪音、周围其他仪器的电磁干扰等。

因此,收集拒绝系统具有低输入阻抗、高共同模式诱导比、低噪声放大/缩小、能从强噪音中提取弱信号的高质量过滤措施等。脑电信号一般通过在头皮表面放置电极来收集。

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常用电极的种类包括银管电极、沉淀池、粘合电极等,该系统用于银管电极,用于建立头皮和脑电测量设备之间的连接。为了加强连接性和导电性,请在电极和皮肤之间涂抹生理盐水。

电极的放置采用国际10-20系统电极放置法。2脑电信号采集电路设计脑电信号采集电路还包括脑电信号放大、滤波、A/D切换和USB模块电路四部分,整体包括图1的右图。

2.1脑电信号的前放大电路设计信号放大检测电路是该系统中最重要的部分。为以前的数据收集和废弃分析制定了硬件计划。该系统采用高精度计放大镜AD8221作为全面缩放电路,具有较低的输入阻抗、较高的共同模式诱导费、低噪音和抗干扰能力。电极和皮肤识别时可以产生数十毫伏的极化电位,因此前置放大器的放大倍数不能太大,避免电路饱和。

2.2低通滤波器和二次缩放电路设计强弱通滤波器主要有两个作用:(1)消除脑电信号频率范围以外的不必要信号,从而超过抗干扰能力。(2)起到反锯齿过滤器的作用。


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