测量电路课设于洪斌王家斌

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1、護山丈禽课程设计说明书题目:肌电信号测量学院（系）：电气工程学院年级专业:学号:学生姓名:指导教师:08级医疗仪器1班080103040048、080103040030于洪斌、王家斌教师职称:燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心学号080103040030学生姓名王家斌专业（班级）08级医疗仪器1班学号080103040048学生姓名于洪斌专业（班级）08级医疗仪器1班设计题目肌电信号测量设计要求•学会使用Multisim软件。•掌握滤波电路、放大电路、50Hz陷波电路等。•掌握测量电路的整体

2、结构及各项功能。工作量•学会使用Multisiml软件；•独立完成电路设计，仿真电路和调试；•参加答辩并书写任务书。工作计划1.了解测量电路的基本知识，学习使用软件Multisim,下发任务书，开始测控电路电路设计；2.查找相关资料；3.完成电路设计；4.仿真电路调试，得出仿真结果；5.答辩并书写任务书。参考资料《电子电路的Multisim仿真实践》刘贵栋主编，哈尔滨工业大学出版社；《现代医学仪器设计原理》邓亲恺主编，科学出版社医学出版分社；指导老师赵勇2011年06月17H目录第一章•概述41设计目的及应用范围42肌电信号研究的意义

3、43•表面肌电信号的特征4第二章.电路设计总体概述5第三章.单元电路51•电极52.前置放大电路63•隔离放大电路74•低通滤波电路85•后级放大电路96・50Hz陷波电路107•交直流转换电路116DC/DC模块11第四章.课程设计总结12参考文献12测电路课程设计一.概述：1.设计目的及应用范围：本电路目的在于采集人体表而肌电信号，经过放大、滤波等信号处理手段，最终在示波器或其他显示仪器上得到清晰的肌电信号波形。由于采用220V交流电压供电，不宜便携使用。此电路主要用于医院等较固定医疗场所，为医务人员对病人的症状分析提供客观依据。

4、2.肌电信号研究的意义：肌电信号(EMG)是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中许多运动单元动作电位在吋间和空间上的叠加，反映了神经、肌肉的功能状态，广泛应用于神经科，骨科，耳鼻喉科及口腔科，在基础医学研究、临床诊断和康复领域有重大的意义。在肌电检测方面，以前多采用针电极插入肌肉检测肌电图，其优点是干扰小，定位性好，易识别，但由于它是一种有创的检测方法，其应用受到一定限制。而表面肌电则是从人体皮肤表面通过电极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号，属无创性，操作简单，被检测者更易接受，受到更广泛的应用。表而肌电信号的研究在如下方而有着

5、积极的应用和发展价值：①可提供有关能反映外周神经肌肉功能状态的信息，如肌肉兴奋的过程、兴奋传导速度和传播方向、肌肉纤维类型成分等；②由于表面肌电信号可实现连续长时间观测，其在在康复工程领域正积极地发挥其优势。如通过检测人体残肢表面肌电信号，提収出肢体的动作特征，來自动控制假肢运动;③表而肌电信号在功能性电刺激小有较多应用，如利用提取出的表面肌电信号特征作为功能性电刺激的控制信号，帮助瘫痪的肢体恢复运动功能；④表面肌电信号在运动医学屮也可发挥重要作用，通过检测运动员运动时的表而肌电信号，及时反映出肌肉的疲劳和兴奋状态，有助于建立科学的训

6、练方法。50ms始入电位100//V三相波双相渡玳相波肌肉轻收编时的除境相规肉中度收编时的視合相肌肉最人收缩时的干扰相3.表面肌电信号的特征：肌电信号是一种很微弱的电信号，加之皮肤和组织对肌电均有衰减作用，在皮肤表面测得的表面肌电信号比针电极记录的信号更微弱，也更易受干扰影响。实验表明，表面肌电信号的幅度具有随机性，可表示为准高斯分布函数。信号幅度峰峰值为0〜6mV,方差为0〜1.5mVo信号的有用能量(指信号能量高于电子噪声水平)在0〜500Hz的频率范围，主要集中在50〜150Hz的范围。检测和记录表面肌电信号，需考虑的主要问题是

7、尽量消除噪声和干扰的影响，提高信号的保真度。二.电路设计总体概述：1•总体设计参数：总增益：A=1000（接近1000即可）；带宽：10Hz~500Hz；共模抑制比（CMRR）>80dB（最好100dB以上）。2.电路组成框图如下：电极—=>前置放大电路•隔离放大电路—供电电路：（交直流转换）220V交流供电=>交直流转换土5V貢流供电三.单元电路：1.电极：电极单元（电极和前置放大器）的设计是肌电信号检测的关键。设计电极单元应尽量减小信号失真，提高信噪比。在设计时可考虑采取以下措施：（1）前置放大器采用差分结构（因为测量时电极之间距

8、离较近，工频干扰一般表现为共模电圧信号，所以可以通过采用差分结构提高放大系统的共模抑制能力。）；（2）提高前置放大器的输入阻抗；（3）尽可能缩小电极与前置放大器I'可距离（最好做到电极与前置放大器一体化）；（4）选用性能