正常情况下,正负电极对人体皮肤形成的极化电压可以互相抵消。当一侧电极脱落时,将有较大的极化电压输入,通过一个比较器,当比较电压超出范围时,认为电极导联脱落,V0输出电平由正常时的高电平变为低电平,下级三极管导通,蜂鸣器发声指示。
6、心电信号的滤波
BT3受到各种噪声的干扰,噪声来源通常有下面几种:工频干扰、电极接触噪声、人为运动肌电干扰(EMG)、基线漂移等。其中50Hz的工频干扰最为严重,也是最难消除的。其他的各种噪声通过高截低通、高通低截滤波方法可以很好地消除。
从心电电极得到的心电信号先要经过前置放大电路,被处理后的信号具有低噪声、低漂移、低共模抑制比等性能。这时候的心电信号主要受到工频、肌电等信号的干扰。心电信号需经过两次陷波和两次滤波以实现消噪的目的,两次陷波分别滤掉50Hz的工频信号和100Hz的倍频谐波信号,两个滤波器分别是0.05Hz高通滤波器和100Hz的低通滤波器。这样可得到较为光滑的波形。
(1)陷波电路
陷波器的电路如图3所示,该电路是带双T网络的有源滤波器,其传递函数:
与以往双T型陷波器不同的是,该电路引入放大器A2形成正反馈,以减小阻带宽度,使得阻带中心频率附近两边的幅值增大。品质因数Q可以通过变阻器Rw来调节。R和C的值可由中心频率f0确定。
当f0=50Hz时,C和R分别取O.068μF和47kΩ;f0=100Hz时,C和R分别取O.068μF和24kΩ。
图4为式(1)传递函数的Filterlab2.0的仿真结果。由此可以看出陷波电路设计符合要求。
(2)带通滤波电路
带通滤波器电路如图5所示,采用的是带反馈的有源滤波器。该电路前半部分是0.05Hz的高通滤波器,后半部分为100Hz的低通滤波器。
高通滤波器的传递函数: