电鳗放电非接触式测量系统的设计与实现.pdf

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1、电鳗放电非接触式测量系统的设计与实现李奇安。等电鳗放电非接触式测量系统的设计与实现DesignandRealizatiOnofNon—contactMeasurementSystemOfElectricEeIDischarging李番名1纠胂2舍鑫1互越1周事J1纠黄僧1李伐1(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院1，辽宁抚顺113001；中石油天然气管道局2，河北廊坊065000)摘要：在已有生物电研究的基础上，设计了一种非接触式电鳗放电电压实时监测系统。数据米集端利用电容充放电原理收集电荷，并将所收集电荷通过换算转换成相应的电压。利用JN51

2、39无线模块发送和接收数据，避免了采集端和接收端电源共地串扰问题。该系统可实时监测、显示电鳗放电电压。现场测试结果表明，非接触式方法在测量生物电过程中具有良好的稳定性和可靠性。关键词：zigBee电鳗JN5139非接触式测量数据采集监测系统中图分类号：TP216文献标志码：AAbstract：0nthebasisofthestudyofbiologicalelectricity，avoltagereal—timemonitoringsystemofnon-contactelect“ceeldischa昭ingisdesigned．Thedata

3、acquisitionteminalcollectscha。gesaccordingtothecapacitorcha唱inganddischargingprinciple，andtransfbrsthecoUectedchargestothecorrespondingvoltagethroughconversion．JN5139wiIelessmoduleisadoptedtodeliverandreceivedata，thusthecmsstalkpmblemofpowerbetweenacquisitionteHllinalandrece

4、ivingteminalisavoided．ThesystemcanmonitoranddisplaytheelectriceeldischaEgingvoltageinrealtime．Fieldtestsshowthatnon-contactmethodfeaturesgoodstabilityandreliabilityinthemeasurementofbioelec倒city．Keywords：ZigBeeElectriceelJN5139Non-contactmeasurementDataacquisitionMonitoring8

5、ystem。，．一漂移对生物电放大器的影响。对于工频50Hz干扰的u5l葺问题，可采用软件方法滤除。1786年，意大利生物解剖学家Galvani发现了生文献[3]设计了一种由低通滤波器和高通滤波器物电现象，并提出了“动物电学说”。1902年，构成的50Hz陷波器，有效抑制了工频干扰问题。Bemstein通过“薄膜学说”对生物电的活动过程进行文献[4]通过两电极测试法和三电极测试法，对了解释。法国学者claudeBemard和瑞士学者DuBois生物电前置放大器的接地问题进行了比较分析，其中等人通过大量的试验证明，构成生物体的任何器官组三电极地悬

6、浮测试法具有较强的抗工频干扰能力和抗织和细胞在活动的过程中均可产生相应的动作电位变静电干扰能力。通过对生物体组织中电性质的研究表化，从而形成了生物电。1。。明，每个组织均具有独特的介电常数和不同表现形式。生物电是一种频率极低、幅值较小的信号，且容易受生物体组织在不同的频率下，具有不同的阻抗特到工频50HZ的干扰。因此，生物电信号的检测要求系统性。文献[5]通过两电极法，获得了生物体组织的幅具有极高的分辨率、较宽的动态范围和较强的噪声抑制频特性和相频特性。coleRH在ColeKS基础之上，能力。人类在生物电的研究方面做了大量的工作旧。1“。建立

7、了生物体组织的等效电路模型即Rc三元件模文献[2]介绍了两种结构简单、性能良好的高输型，并提出了cole—cole理论。人阻抗差分生物电放大器，并对并联型和串联型的多文献[6]利用Rc三元件模型，推导出了人体柱体通道生物电放大器进行了比较分析。该生物电放大器模型与输入阻抗的计算方法。对共模干扰信号具有较强的抑制作用，但是对极化电文献[7]通过采用抽象化的思想，将生物电阻抗压所产生的干扰却无法抑制。通过引入高精度A／D测量系统划分为信号源模块、激励选通模块、测量选通转换器和低增益直流放大器，消除了极化电压和基线模块和解调模块。修改稿收到日期：20

8、12一06一08。第一作者李奇安(197l一)，男，2005年毕业于浙江大学控制科学与工程专业，获博士学位，教授；主要从事自适应控制、预测控制、优化控