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虚拟心电采集系统设计
戚仕涛汤黎明吴敏刘铁兵陈海峰
.南京军区南京总医院南京市;.第一军医大学生物医学工程系广州市
摘要一种基于的虚拟心电采集系统。该系统采用自行设计的心电采集卡
, 完成心电数据的安全测量和数字
转换,并利用开发环境实现心电数据的处理与显示
关键词;虚拟仪器;心电图
中图分类号:; 文献标识码: 文章编号:———

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虚拟仪器是一种新兴的构造仪器的技术,它利用计算机强械安全要求;常用的插入式采集卡一般置于电脑机箱内,开关
大的计算能力和丰富的软硬件资源来组织仪器系统,实现从传电源干扰很大。所以我们决定将与单片机结合,自行
统仪器向计算机系统的过渡。是基于虚拟仪器技术开发基于一接口的心电采集系统。
的应用开发软件,这种软件开发平台具有编程简单、结果直观系统由上位机和下位机组成,上位机以为
的特点,这为开发出符合要求且界面友好的心电信号采集分析操作平台,发出操作指令、接收和处理数据、显示信号波形。下
系统提供了方便,使传统的心电图机成为一个智能化的心电信位机核心是带模数转换功能的单片机,负责采样心电
号采集和分析系统。信号、接收发送数据。整机设计如图所示。
虚拟仪器技术概述
虚拟仪器,是在一台计算机上配备
应用软件和低成本硬件例如:插入式板卡,完成传统仪器的
功能。虚拟仪器由/接口设备进行信号的采集、测量和调理,
利用计算机显示器模拟传统仪器的控制面板,由用户设计虚
图整机设计框图
拟面板,以多种形式表达输出检测结果,并利用计算机强大的
软件功能实现信号数据的分析、运算和处理,从而使计算机具系统由电源供电,滤波后经—变换使下位机电源全
有各种测试功能。部浮地,从而既降低了噪声,又能符合医疗器械安全规范。需特别
虚拟仪器技术首先由公司于上世纪指出的是,一般浮地隔离只是将放大器前级隔离,通过光电耦合
年代提出, 目前运用最广泛的便是该公司的【软件和系传递信号,这种方法存在一个缺陷即信号通过光耦后容易产生
列数据采集设备。【是一个基于语言的图形化编程系非线形失真,必须加调制和解调电路。我们将下位机系统电源全
统,应用于数据采集与控制、数据分析以及数据表达等方面。用部隔离,先由单片机把模拟信号转换为数字信号,然后进行光电
户可通过多种设备进行数据采集,包括:、、串口设备耦合,再把信号发送到上位机,这样就避免了信号失真。同理,上
/、￡,以及插入式数据采集卡等。附位机的控制信号也是通过光耦后送至单片机。
带功能强大的数据分析和信号处理软件包,可满足各种计算和系统硬件设计
系统硬件主要包括心电前置放大电路和单片机系统两部
分析需要,所以,我们选择它作为后台开发工具。
系统组成及工作原理分。前置放大负责心电信号的放大和滤波;单片机系统负责信
目前国内已有一些学者将虚拟仪器技术应用于生理信号号的采样、/转换和向上位机发送数据。
. 前置放大电路设计
采集和处理,大多数是购买公司的数据采集卡将传统心电
前置放大电路如图