呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计.pdf

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1、第27卷第1期传感技术学报V01．27No．12014年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan．2014DesignofLock-inAmplifieronWeakSignalMeasuringModuleinRespiratoryInductivePlethysmographySystemHuangZengyue，Jun，WANGYunlong，YUANQ(1．GraduateCollege，SouthernMedicalUniversity，Guangzhou510515，China；2．MedicalEngineeringDepartme

2、nt，The305HospitalofChinesePeople’sliberationArmy，Beijing10017，China)Abstract：Inrespiratoryinductiveplethysmogrphymeasuringsystem，weakinducedvoltagewiththemagnitudeofnV～Visusuallymeasured．Duringtheprocessingperiod，theinductivecoilsofsensorvestiseasilyaffectedbythemeasuringenvironment，movementsbes

3、idestherespiratoryonesandelectronicnoise．AkindofweakphysiologicalsignalmeasuringmoduleisdevelopedforadaptingtheRIPsystemandreducingtheeffectsfromnoises．Themoduleisdesignedbasedonlock—inamplifier(LIA)composedofAD630．Thelinearityofinput—outputoflock-inamplifierinthemoduleisabove0．9696．Themodulecan

4、detecttheinducedvoltageandseparatethedirectvoltage，reducetheimpactsfromthenoisesandimprovetheprecisionofthemeasuringsystem．Theweakinducedvoltagemeasuringmodulemayalsobeappliedtootherweakphysiologicalsignalsdetecting．Keywords：respiratoryinductiveplethysmography(RIP)；weakinducedvoltage；lock—inampl

5、ifier(LIA)EEACC：7230Jdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．01．004呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计术黄增跃，姬军，，王云龙，袁青(1．南方医科大学研究生学院，广州510515；2．解放军第305医院医学T程科，北京100017)摘要：在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中，需要测量nV～v级的微弱感生电压信号，而且在测量过程中，做为传感器的电感线圈容易受到测量环境，呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响，设计了一种基于AD630锁相放大电路微弱生理信号检测模块。该模块的锁相放大器具有大于

6、0．96的良好线性度，能检测出传感器的感生电压信号，并分离出直流分量，有效地降低噪声对系统的影响，提高了系统测量的精度，并有望应用于其他微弱生理信号检测。关键词：呼吸感性体积描记；微弱感生电压；锁相放大电路中图分类号：TP212．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)01-0017—04呼吸感应体积描记技术RIP(RespiratoryInductive加大了后续滤波电路和检波电路的设计难度，降低Plethysmogrphy)是一种新型的无创呼吸运动而变化了系统测量的精度。的电感量，从而测量出呼吸运动时人体胸腹腔的体锁相放大器LIA(Lock．InAmplifier)

7、已经被广泛积变化¨。这种技术能较吸测量技术，将两条绝地运用在不同的领域J，如激光的微信号检测l8J，缘的电感线圈分别缠绕在人胸腔和腹腔两个位置，气体的痕量检测h9和便携式传感器的微信号检测量电感线圈随呼好地测量胸、腹的呼吸波形，经一测。等等，本文采用了ADI公司推出的同步解调定的校准方法可获得潮气量、流量等肺功能指标。器AD630设计了一种检测微弱生理信号的模块。但是，呼吸运动引起电感线圈的电感量变化非常小该模块基于锁相放大电路对微弱信号进行高