专利汇可以提供一种40导联脑机接口信息采集系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种40 导联 脑机 接口 信息采集系统,包括若干 生物 电 电极 , 信号 放大 电路 ,AD转换器和 控制器 MCU;每个生物电电极采集的脑 电信号 经信号放大电路放大后,经AD转换器转换成 数字量 输出给控制器MCU,所述控制器MCU一方面对AD转换器的工作时序进行同步控制,一方面接收AD转换器发送的数字脑电信号,并通过USB总线将采集的数据信息上传给上位机;所述生物电电极与信号放大电路之间采用屏蔽双绞线实现信号的传输。该系统能最大程度的降低高导联数脑电采集设备的安装以及操作复杂度,并通过多种主动屏蔽措施,大幅度降低复杂电磁环境下的噪声干扰,提高 信噪比 ,方便了后期 信号处理 和分析,通过采用人因工效学设计,极大地提高了使用体验,消除了使用者的负向情绪。本系统具有成本较低,安装操作简单,抗干扰能 力 强,适应性强,使用体验好等优点。,下面是一种40导联脑机接口信息采集系统专利的具体信息内容。
1.一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:包括若干生物电电极(1),信号放大电路(2),AD转换器(3)和控制器MCU(4);每个生物电电极(1)采集的脑电信号经信号放大电路(2)放大后,经AD转换器(3)转换成数字量输出给控制器MCU(4),所述控制器MCU一方面对AD转换器的工作时序进行同步控制,一方面接收AD转换器发送的数字脑电信号,并通过USB总线将采集的数据信息上传给上位机;
所述若干生物电电极(1)的布置方式为在10-20标准的基础上制定的40导联电极采集方式,其中:
32个电极采用螺旋式电极设置在电极帽上,用于采集大脑皮层脑电信号;
6根扣式导联,分别连接上下眼电、左右眼电以及Ref参考电极;
2根耳夹电极,分别连接左右耳垂的A1、A2参考电极。
2.根据权利要求1所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述生物电电极(1)由一电极底座(101)和一中空的绝缘树脂圆柱体(102)构成,所述电极底座(101)中部设有通孔,通孔的外沿上相对设有两个卡槽(103),其中一个卡槽(103)上设有连通卡槽(103)内外的导线连接孔(104);所述绝缘树脂圆柱体(102)内部填装氯化钠溶液吸附材料,绝缘树脂圆柱体(102)的外壁上相对设有两个卡舌(105),当绝缘树脂圆柱体(102)插入电极底座(101)中部通孔内后,卡舌(105)旋入卡槽(103)内,用于固定绝缘树脂圆柱体;与带有导线连接孔的卡槽(103)相对应的卡舌(105)上设有一连通绝缘树脂圆柱体内外的导电片(106),所述导电片(106)位于绝缘树脂圆柱体内的部分与氯化钠溶液吸附材料相接触。
3.根据权利要求2所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述信号放大电路(2)包括一级EEG放大电路(201),二级EEG放大电路(202),低通滤波电路(203),工频陷波电路(204),调零电路(205)和三级EEG放大电路(206);所述一级EEG放大电路(201)的输入为其对应的生物电电极采集的脑电信号,然后依次与二级EEG放大电路(202)、低通滤波器(203)、工频陷波器(204)和三级EEG放大电路(206)连接,所述调零电路(205)与三级EEG放大器(206)的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述一级EEG放大电路(201)由运算放大器A1、A2、A3,电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8,电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8,仪表放大器A4构成;由螺旋式电极获取的微伏级脑电信号经电缆分别输入到运算放大器A1和A2的同相输入端,运算放大器A1和A2的输出端分别通过电阻R3、R4接入运算放大器A3的同相输入端,同时运算放大器A1、A2和A3的输出端分别接入各自的反相输入端形成信号跟随器;
电阻R1和电容C1依次连接在输入电缆和运算放大器A1之间,电阻R2和电容C2依次连接在输入电缆和运算放大器A2之间;
电容C3和电阻R5、电容C4和电阻R6组成两组阻容耦合电路,其中电容C3的一端与运算放大器A1的输出端连接,电容C3的另一端与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端与运算放大器U3的输出端连接,电容C4的一端与运算放大器A2的输出端连接,电容C4的另一端与电阻R6的一端连接,电阻R6的另一端与运算放大器A3的输出端连接;
仪表放大器A4的输入正极与电容C3和电阻R5的公共端连接,仪表放大器A4的输入负极与电容C4和电阻R6的公共端连接,电阻R7、R8串联后两端分别接入仪表放大器A4的RG+和RG-之间,电阻R7、R8的公共端与运算放大器的输出端连接;
电容C5、C6并联后一端接入仪表放大器A4的VCC端,另一端接地;
电容C7、C8并联后一端接入仪表放大器A4的VEE端,另一端接地;
仪表放大器U4的输出端作为一级EEG放大电路(201)的输出与二级EEG放大电路(202)的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述一级EEG放大电路(201)还包括两个低漏电微型二极管D1、D2,所述两个二极管D1、D2反向并联接在运算放大器A1、A2的同相输入端之间。
6.根据权利要求4所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述二级EEG放大电路(202)由运算放大器A5和电阻R9、R10、R11构成,运算放大器A5的同相输入端作为二级EEG放大电路的输入端,电阻R10的两端分别接在运算放大器A5的输出端和反相输入端,电阻R11和R9作为下拉电阻分别接入运算放大器A5的同相输入端和反相输入端,运算放大器A5的输出端作为二级EEG放大电路(202)的输出端与低通滤波电路(203)的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述三级EEG放大电路(206)由电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18,电容C9、C10,运算放大器A6和选择开关S1;电阻R12的一端作为三级EEG放大电路(206)的输入端,另一端接入运算放大器U6的反相输入端;电容C9的两端连接运算放大器A6的反相输入端和输出端;电阻R18的一端作为三级EEG放大电路(206)的输出端,另一端与运算放大器A6的输出端连接;所述选择开关S1的选择端连接三级EEG放大电路(206)的输出端,电阻R13、R14、R15、R16的一端分别接入选择开关S1的备选端,电阻R13、R14、R15、R16的另一端共同接入运算放大器A6的反相输入端;所述电阻R17和电容C10并联后一端接入运算放大器A6的同相输入端,另一端接地。
8.根据权利要求7所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述调零电路(205)由低漂移精密运放电路和加法器失调调零电路构成,
所述低漂移精密运放电路包括运算放大器A12,稳压二极管D3,电阻R30、R31、R32、R33,电容C20、C21;运算放大器A12的输出端通过串联的电阻R33、R32接入反相输入端;电容C20和电阻R31串联,电阻R31的另一端接运算放大器A12的同相输入端,电容C20的另一端接地;
稳压二极管D3与电容C20和电阻R31串联组成的阻容耦合电路并联,阳极接运算放大器A12的同相输入端,阴极接地;电阻R30的一端接运算放大器A12的反相输入端,另一端接地;电容C21的一端接电阻R33、R32的公共端,另一端接地;电阻R33、R32的公共端作为低漂移精密运放电路的输出端与加法器失调调零电路的输入端相连;
所述加法器失调调零电路包括运算放大器A13,电阻R34、R35、R36、R37、R38,电容C22和电位器R39;电阻R34的一端作为加法器失调调零电路的输入端与电阻R33、R32的公共端连接,另一端接入运算放大器A13的反相输入端;运算放大器A13的输出端通过串联的电阻R36、R35接入反相输入端,运算放大器A13的正相输入端接地;电阻R37、R38分别接于电位器R39的两端,电阻R37的另一端接加法器失调调零电路的输入端,电阻R38的另一端接电阻R36、R35的公共端;电容C22一端接电阻R36、R35的公共端,另一端接地;电位器R39的滑动臂作为调零电路的输出端接入三级EEG放大电路中运算放大器A6的同相输入端。
9.根据权利要求1所述的一种40导联脑机接口信息采集系统,其特征在于:所述生物电电极(1)与信号放大电路(2)之间采用屏蔽双绞线实现信号的传输。
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