现代医学仪器与设备实验报告格式春季
58页1、现代医学仪器课程实验指导班级:姓名:学号:河北工业大学工程学院生物医学工程专业2012年春季实验项目一:心电测量功能模块实验一、实验的目的和任务: 1、了解并初步学会人体心电的测试功能模块的基本原理和设计方法。2、掌握QRS波群的测量方法。3、观察运动对心电的影响。4、计算公式心率= 60000 / (波形R2的X轴位置 - 波形R1的X轴位置) * 5.282) * 波形放大比率 -式 1.1Q-T间期= (波形T的X轴位置 - 波形QRS的X轴位置) * 5.282 /波形放大比率 -式 1.2P-R间期=(波形QRS的X轴位置 - 波形P的X轴位置) * 5.282 / 波形放大比率 -式 1.3QRS间期= (波形S的X轴位置 - 波形QRS的X轴位置) * 5.282 /波形放大比率 -式 1.4QTC系数= (波形T的X轴位置 - 波形QRS的X轴位置) * 5.282 / (波形R2的X轴位置 - 波形R1的X轴位置) -式 1.5 5、对保存的二进制文件读取数据的方法:(openfilename:文件名称,xdtData:数组)Open openfilename For
2、 Binary Access Read Write As #1 Get #1, 1, xdtData Close #1二、实验原理图1.1 心电测试电路原理图如图1.1所示,U19- U23组成一差分放大电路和信号切换电路,心电信号通过导联引入跟随器输入端,由于心电信号幅度小,为了减少干扰,在跟随器输入端对心电信号进行低通滤波,滤除信号中的高频部分。CD4052的功能是在不同的时刻控制不同的信号输出,U22配以阻容组成差分放大电路。在U23的输出端形成初步放大后的差动信号Vo, 该信号经过C47和R77高通滤波,再经过U24二阶低通滤波后和二次放大后,形成完整的心电采集信号XDVb,由RW6将其直流电位抬高2V左右输出,其目的是避免出现负信号,以适应模/数转换电路的需要。MAX295的作用是信号滤波。三、实验步骤图1.2 心电测试电路布局图1、测量“差分放大调整电位器”RW4的阻值,应为1.45K左右,调整方法,测量RW4两插孔间电阻,调整RW4,直至电阻达到目标值。如下图所示:图2 差分放大调整2、测量“二级放大调整电位器”RW5的阻值,应为15K左右,调整方法与RW4相同。如下图所
3、示:图1.3 二级放大调整3、测量“基准调整电位器”RW6的阻值,1和2插孔之间的电阻应为4K左右。此电位器是为抬高直流电平所设置,当无输入信号时,电路输出直流电平应为1V-1.5V,若偏离此值,调整RW6。如下图所示:图1.4 基准调整4、将四节2号电池放入电池盒,电池盒引出线与心电测试模块下方的电池插座(J2)相连,测量电源电压值,其正电压应大于+4.5V,负电压值应小于-4.5V。否则说明电池电压不足,断开系统电源,更换电池。由于负电源是由正电源通过电路转换得到,故负电源的绝对值一般比正电源小0.5V左右,这是正常情况。5、为增强人体皮肤电信号,尤其是春、秋、冬季节,在测试前需要在导联金属部分涂擦生理盐水(或用5%的食盐兑水)或酒精,也可将盐水或酒精涂在导联所接触的皮肤表层。6、将有红色标志的夹子与导联相连接人体右手,绿色夹子与导联相连接右腿,黄色夹子与导联相连接左腿,白色夹子与导联相连接左手,此接法称为标准肢体导联,它是以两肢体间的电位差为所获取的体表心电信号,可以测三组心电信号。由程序控制模拟开关进行切换,三组信号分别是:VI=VL-VR , VII=VF-VR, VIII=
4、VF-VL(注:VL:左手,VR:右手,VF:左腿,RL:右腿)。7、用示波器观察XDVc,应观察到类似的如下波形:图1.5 标准心电波形上、下肢体导联应良好接触,人体仰卧或静坐,手臂放置平稳,不与导体桌面或其他物体接触。8、放大成形的心电信号需要将其直流电位抬高,一般2V左右,可通过调整RW6实现。9、不同的人体心电波形会出现差异, 这是正常现象。图2.63所示的P、Q、R、S、T各个波形组成的周期为理想波形周期,在很多情况下,波形可能会缺失某个波或某个波不明显。10、由于不同的人体生理电信号差异较大,所以放大倍数有时需要调整,调整放大倍数通过调整RW5和RW6实现。调整时先断开连接插线,调整完毕后再将插线连好。11、在做心电测试实验之前,了解一下心电测试实验的基本功能是有必要的。心电测试实验分为“单组电位差(导联)测试”和“三组电位差(导联)测试”。无论是“单组电位差(导联)测试”还是“三组电位差(导联)测试”,测试数据均可保存为文件,测试数据可反复调出显示。单组电位差(导联)测试数据可作横向和纵向放大,放大倍数最大为8倍,同时可在保存后的波形上人工选定波形的特征点,如“P波的起点
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