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          六通道數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的研制

          作者: 時(shí)間:2012-03-19 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/171845.htm

          單片計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)微信號(hào)的采集及方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本文介紹我們根據(jù)實(shí)際需要研發(fā)的一款六的單片計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),共生產(chǎn)樣機(jī)兩臺(tái),都投入了實(shí)際應(yīng)用。該系統(tǒng)分別對(duì)六個(gè)來(lái)自傳感器的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),在PC機(jī)的控制下,用單片計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的,然后把這些數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)。通過(guò)選擇不同的傳感器,系統(tǒng)可用于各種生物醫(yī)學(xué)微信號(hào)的采集及處理,具有一定的通用性。

          2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)

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          圖1 系統(tǒng)組成方框圖

          如圖1所示,系統(tǒng)由傳感器、微信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、單片計(jì)算機(jī)接口、串行通信等部分組成。來(lái)自傳感器的微弱電信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大電路放大后送入A/D轉(zhuǎn)換器,此電信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入單片計(jì)算機(jī)進(jìn)行初步的數(shù)字處理,并經(jīng)串行通信接口傳送給PC機(jī)。同時(shí),PC機(jī)的指令也可通過(guò)串行通信接口傳送給單片計(jì)算機(jī)。

          現(xiàn)將系統(tǒng)各部分分別介紹如下:

          2.1 微信號(hào)放大電路

          微信號(hào)放大電路采用美國(guó)Burr-Brown公司生產(chǎn)的精密數(shù)據(jù)放大器INA118。該運(yùn)放具有精度高、溫漂低的特點(diǎn),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示[1]。

          INA118有八只腳,第1、8腳間外接一放大倍數(shù)控制電阻Rg,3、2腳分別為正、反向輸入端,7、4腳為+5V、-5V電源輸入端,6腳為輸出端,5腳為參考電壓端,一般與地相接。

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          圖2 INA118內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

          A1、A2、Ra、Rb和Rg組成第一級(jí)放大電路,根據(jù)運(yùn)算放大器的“虛短”特性,有VA=VIN-,VB=VIN+。所以流過(guò)Rg的電流為

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          A3、Rc、Rd、Re和Rf組成第二級(jí)放大電路,此級(jí)為一差分放大電路,由于Rc=Rd,Re=Rf,故其電壓放大倍數(shù)為[2]

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