肌电多通道电极与生物机体间接触阻抗的测量装置的制作方法

本技术涉及接触阻抗测量装置，尤其涉及一种肌电多通道电极与生物机体间接触阻抗的测量装置。

背景技术：

1、生物电是生物体所呈现的电现象，比如，人体的生物电来源于细胞的功能。在一定条件下，生物电是有规律的，一定的生理过程对应着一种的电反应，根据生物电的变化过程和规律，可以推知出生理过程是否处于正常状态，从而判断人体的健康状况。

2、生物电技术在医学监护领域被广泛应用，如心电、脑电、肌电等。生物电信号是经过人体组织传递到体表的，测量生物电时需要在人体表面(如皮肤)固定导电电极。在生物电信号整个传输路径中，人体组织被视为一个良好的导体，其阻抗根据频率不同会发生相应的变化，电极与皮肤之间的接触阻抗从数百万欧姆到几十欧姆间变化，因此电极与皮肤间的接触阻抗直接影响到生物电信号的质量。同时，公认为电极与皮肤接触阻抗的大小，直接反映了电极与皮肤间的接触质量。

3、在使用生物电信号采集设备前、后需要使用阻值测量装置对电极与皮肤接触阻值的大小各测量一次，这样有利于我们掌握在测试过程中电极与皮肤的接触状况。

4、在心电、脑电、肌电、eit成像方面，对于电极与皮肤间接触阻抗的测量应用，较多是两电极法，两电极法大概过程如下：

5、两电极包括激励电极和测量电极。激励电流计做i，测得电压差为v。那么基于边界电压差等于接触阻抗的值与电流i的乘积，计算接触阻抗模z。两电极法将测得接触阻抗模z作为两个电极之间的阻值，也为接触阻抗。

6、此方法一般通过一次测量确定接触阻抗的大小，由于测量电路存在一定工作范围，单次测量只能覆盖一部分待测阻抗范围，得到的测量值往往会出现与实际的接触阻抗不一致，测量精度低，从而导致肌电信号采集失败的情况出现。此外，传统两电极法只适用于一对差分电极贴于人体皮肤表面时测量单一肌电通道电极与皮肤间接触阻抗，不能适用于高密度肌电采集需求的、场景，即有大量电极通道(如64、128通道)的情况下快速分别测量每个通道的接触阻抗。

技术实现思路

1、本技术提供一种肌电多通道电极与生物机体间接触阻抗的测量装置，用以解决上述背景技术中的问题。该装置包括：控制处理器电路(01)、电源电路(11)、测量电路(21)、第一多路开关(31)、第二多路开关(32)、第三多路开关(35)、第四多路开关(36)、电极接口(41)、接地接口(42)；

2、所述控制处理器电路(01)与其它各电路、开关连接；

3、所述电极接口(41)配置有多路连接器(411)，所述多路连接器(411)分别与所述第一多路开关(31)、第三多路开关(35)、第四多路开关(36)连接；

4、所述测量电路(21)还分别与所述第二多路开关(32)、所述接地接口(42)连接；

5、所述第二多路开关(32)还与所述第一多路开关(31)连接；

6、所述第一多路开关(31)还分别与所述第三多路开关(35)、第四多路开关(36)、电极接口(41)连接；

7、所述第三多路开关(35)、第四多路开关(36)分别与所述电极接口(41)连接。

8、可选地，所述测量装置还包括补偿电路(22)，所述补偿电路(22)包括放大器(221)、第一单刀单掷开关(222)、第一电阻(223)、第二电阻(224)、第三电阻(225)、第四电阻(226)；所述第一单刀单掷开关(222)的控制脚与所述控制处理器电路(01)相连，控制处理器电路(01)发出的控制信号0133可以控制第一单刀单掷开关(222)的打开和闭合；所述第一电阻(223)的一端连接电源电路(11)输出的电源正极v11，第一电阻(223)另一端与所述放大器(221)的正向输入端+in连接；第二电阻(224)的一端连接所述放大器(221)的正向输入端+in，第二电阻(224)另一端连接电源电路(11)的电源负极v12；所述第三电阻(225)的一端连接所述第二多路开关(32)的一个输出端，用来接收第一激励信号t11，另一端连接所述放大器(221)的反向输入脚-vin；第四电阻(226)的一端连接到放大器(221)的反向输入脚-vin，另一端连接到放大器(221)的输出脚vout以及所述第一多路开关(31)的输入端。

9、可选地，所述测量装置还包括标定电路(27)，所述的标定电路(27)包括标准电阻(271)、第二单刀单掷开关(272)；所述标准电阻(271)一端与所述第二单刀单掷开关(272)的一端连接、所述标准电阻(271)另一端与所述第二多路开关(32)的一个输出脚相连，所述第二单刀单掷开关(272)的另一端与所述测量电路(21)连接，所述第二单刀单掷开关(272)还与所述控制处理器电路(01)通讯连接。

10、可选地，所述测量装置还包括报警电路(24)，所述的报警电路(24)包括蜂鸣器(241)、第三二极管(242)、n沟道mosfet(243)；所述n沟道mosfet(243)的栅极与所述控制处理器电路(01)通讯连接，n沟道mosfet(243)漏极接蜂鸣器(241)的负极，n沟道mosfet(243)源极接电源电路(11)的负极v12；蜂鸣器(241)的其中一脚与电源电路(11)的正极v11相连，另一脚与所述n沟道mosfet(243)漏极相连；第三二极管(242)的阴极与蜂鸣器(241)的正极相连，第三二极管(242)的阳极与蜂鸣器(241)的负极相连。

11、可选地，所述接地接口(42)包括接地插座(421)和第二二极管(422)；所述接地插座(421)与接地电极连接；所述接地插座(421)用来接收接地电极返回的第一激励返回信号t12；所述第二二极管(422)的阴极连接接地插座(421)，所述第二二极管(422)的阳极连接到电源电路(11)的负极v12端。

12、可选地，所述多路连接器(411)的每个通道上配置有第一二极管(412)；每个所述第一二极管(412)的阴极与所述多路连接器(411)相应的一个管脚相连，阳极连接到所述电源电路(11)的负极v12端。

13、可选地，所述测量电路(21)包括阻抗测量芯片(211)，所述阻抗测量芯片(211)配置有相互连接的阻抗测量电路和数字信号处理器；所述数字信号处理器与所述控制处理器电路(01)连接，所述阻抗测量电路分别与所述第二多路开关(32)、所述接地接口(42)连接。

14、可选地，所述测量装置还包括无线传输电路(25)，所述的无线传输电路(25)包括无线模块(251)，所述无线模块(251)分别与所述控制处理器电路(01)和终端设备通讯通讯连接。

15、可选地，所述测量装置还包括存储电路(26)，所述的存储电路(26)包括自弹式microsd卡槽(261)、存储器(262)，所述自弹式microsd卡槽(261)分别与所述存储器(262)、所述控制处理器电路01通讯连接。

16、可选地，所述装置还包括第一按钮(43)、第二按钮(44)、第三按钮(45)；所述第一按钮(43)包括第一轻触式开关(431)和第四二极管(432)，所述第二按钮(44)包括第二轻触式开关(441)和第五二极管(442)，所述第三按钮(45)包括第三轻触式开关(451)和第六二极管(452)；所述第一轻触式开关(431)、第二轻触式开关(441)、第三轻触式开关(451)与所述控制处理器电路(01)连接；第四二极管(432)的阴极与第一轻触式开关(431)的管脚相连，阳极连接到所述电源电路(11)的负极v12；第五二极管(442)的阴极与第二轻触式开关(441)的管脚相连，阳极连接到所述电源电路(11)的负极v12；第六二极管(452)的阴极与第三轻触式开关(451)的管脚相连，阳极连接到所述电源电路(11)的负极v12。

17、本技术提供的肌电多通道电极与生物机体间接触阻抗的测量装置，包括控制处理器电路、多个多路开关，并使用了配置有多路连接器的电极接口；通过多个多路开关，以及配置有多路连接器的电极接口，设置出多通路的测量装置，可以根据控制处理器电路发送的指令，在多个多路开关和配置有多路连接器的电极接口的配合下导通测量电路(21)的激励输出至高密度电极的指定通道电极点的电流回路，使用每个电极点的通路测量一个接触阻抗值，通过多个接触阻抗值共同确定肌体与电极的接触状况，从而保证各通道电极点接触的可靠性，进而也提高肌电信号采集的成功率。此外，可在待测阻抗较小时通过控制处理器电路配置所述第二多路开关(32)将所述补偿电路(22)接入测量回路中，以增加所述测量电路(21)输出的第一激励信号t11的输出驱动能力、降低输出阻抗，使得电路可以测量更小范围内的阻抗值，以应对高密度肌电电极大范围的待测接触阻抗值。此外，通过将所述第二多路开关(32)的输入端导通至与所述标定电路(27)连接的输出端，可以将第一激励信号t11引入标定电路，使用标定电路中已知阻抗值的标准电阻(271)以及在接入标准电阻(271)的情况下测量电路(21)的度数来校准测量电路内部系数，使得测量误差被有效控制。上述多通道切换、小阻抗补偿测量、标定技术可以在软件配置下灵活组合，以实现自动地高精度地快速测量多通道电极接触阻抗，指导高密度肌电电极贴附安装、保障测量的信号质量。