正常情況下,正負(fù)電極對(duì)人體皮膚形成的極化電壓可以互相抵消。當(dāng)一側(cè)電極脫落時(shí),將有較大的極化電壓輸入,通過(guò)一個(gè)比較器,當(dāng)比較電壓超出范圍時(shí),認(rèn)為電極導(dǎo)聯(lián)脫落,V0輸出電平由正常時(shí)的高電平變?yōu)榈碗娖剑录?jí)三極管導(dǎo)通,蜂鳴器發(fā)聲指示。
6、心電信號(hào)的濾波
BT3受到各種噪聲的干擾,噪聲來(lái)源通常有下面幾種:工頻干擾、電極接觸噪聲、人為運(yùn)動(dòng)肌電干擾(EMG)、基線漂移等。其中50Hz的工頻干擾最為嚴(yán)重,也是最難消除的。其他的各種噪聲通過(guò)高截低通、高通低截濾波方法可以很好地消除。
從心電電極得到的心電信號(hào)先要經(jīng)過(guò)前置放大電路,被處理后的信號(hào)具有低噪聲、低漂移、低共模抑制比等性能。這時(shí)候的心電信號(hào)主要受到工頻、肌電等信號(hào)的干擾。心電信號(hào)需經(jīng)過(guò)兩次陷波和兩次濾波以實(shí)現(xiàn)消噪的目的,兩次陷波分別濾掉50Hz的工頻信號(hào)和100Hz的倍頻諧波信號(hào),兩個(gè)濾波器分別是0.05Hz高通濾波器和100Hz的低通濾波器。這樣可得到較為光滑的波形。
(1)陷波電路
陷波器的電路如圖3所示,該電路是帶雙T網(wǎng)絡(luò)的有源濾波器,其傳遞函數(shù):
與以往雙T型陷波器不同的是,該電路引入放大器A2形成正反饋,以減小阻帶寬度,使得阻帶中心頻率附近兩邊的幅值增大。品質(zhì)因數(shù)Q可以通過(guò)變阻器Rw來(lái)調(diào)節(jié)。R和C的值可由中心頻率f0確定。
當(dāng)f0=50Hz時(shí),C和R分別取O.068μF和47kΩ;f0=100Hz時(shí),C和R分別取O.068μF和24kΩ。
圖4為式(1)傳遞函數(shù)的Filterlab2.0的仿真結(jié)果。由此可以看出陷波電路設(shè)計(jì)符合要求。
(2)帶通濾波電路
帶通濾波器電路如圖5所示,采用的是帶反饋的有源濾波器。該電路前半部分是0.05Hz的高通濾波器,后半部分為100Hz的低通濾波器。
高通濾波器的傳遞函數(shù):