CN112914576B - 一种人体生物电检测电路、检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人体生物电检测电路、检测系统及检测方法,所述检测电路包括恒流源模块;恒压源模块;检测模块,所述检测模块通过第一模拟开关与所述恒压源模块输出端,所述检测模块通过第二模拟开关与所述恒流源模块输出端电连接;放大转换模块,所述放大转换模块与所述检测模块电连接;处理器,所述处理器的两个输入端分别与所述第一探测处理单元的输出端、所述第二探测处理单元的输出端电连接,本发明不仅实现了人体生物电数据的多参数检测,而且创新的采用交流源解调方法对检测数据进行处理,除对生物电电阻值进行优化算法检测,还实现了电容值的快速准确测量,并降低了对高速数据采样率的依赖。
Description
技术领域
本发明涉及生物电检测技术领域,尤其涉及一种人体生物电检测电路、检测系统及检测方法。
背景技术
生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中,会发生电位和极性变化,这就产生生物电。它是生命活动过程中的一种物理、化学变化,是正常生理活动的表现,也是生物活组织的一个基本特征。在生物体的外表面加上检测探头,就可以检测到生物体内的生物电活动。
生物体内广泛、繁杂的电现象是正常生理活动的反映,在一定条件下,从统计意义上说,生物电是有规律的:一定的生理过程,对应着一定的电反应。因此,依据生物电的变化可以推知生理过程是否处于正常状态,如心电图、脑电图、肌电图等生物电信息的检测等。
20世纪50年代日本的中古义雄发现,穴位表面皮肤具有低电阻、高电位的特性。进一步研究发现,经穴电阻及导电量特性,是可以反应经络系统客观性的生物物理指标。例如,健康人体经络的电阻抗是双侧对称的,而患者的双侧经络的电阻抗则明显失衡。双侧经络阻抗左右失衡、表里失衡与脏腑经络病变具有总体的相关性,导电量(或电阻)异常所涉及的脏腑、经络,可能与疾病发送具有特异相关性。(刘莉莉等,脑瘤患者十二原穴体表导电量的变化与脏腑经络相关性观察,中国中医基础医学杂志,2009,15(11)857-860.)
采集穴位部位的生物电,目前主要是测量电阻,在世界以及中国已有数十年的历史了,科学试验和临床均已经证明,人体的病变在体表会表现出电阻异常,主要是出现明显的电阻下降。德国、日本均有领先型的研究,国内称电阻下降的点为“良导点”。通过检测电阻变低的部位来查找对应的生病人体部位的方法,也称为“良导法”。上世纪70年代以后,全国各地都有类似的电阻测量仪在临床运用,已经积累了大量的文件和临床分析。
但是目前的检测装置在对人体生物电检测的时候,仅仅通过检测电阻的方式获取人体生物电,检测形式单一,无法准确了解人体生物电的详细情况。
因此,有必要提供一种新型的人体生物电检测电路、检测系统及检测方法以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人体生物电检测电路、检测系统及检测方法,能够同时完成对人体的电位、电阻和电容的多参数生物电检测。
为实现上述目的,本发明的所述一种人体生物电检测电路,包括:
恒流源模块;
恒压源模块;
检测模块,所述检测模块通过第一模拟开关与所述恒压源模块输出端连接,所述检测模块通过第二模拟开关与所述恒流源模块输出端电连接;
放大转换模块,所述放大转换模块的输入端与所述检测模块的输出端电连接数据处理模块数据处理模块数据处理模块数据处理模块;
处理器,所述处理器的输入端与所述探测处理单元探测处理单元所述放大转换模块的输出端电连接;
其中,所述检测模块的输入端连接有检测探针,所述检测探针用于采集人体生物电数据以得到采集数据,且所述检测探针与所述检测模块电连接,通过调节第一模拟开关和第二模拟开关以使得所述检测电路通过所述采集数据获得至少一种检测数据。
本发明的有益效果在于:通过第一模拟开关和第二模拟开关,分别控制恒流源模块和恒压源模块对检测模块提供的输入,通过放大转换模块对检测模块的输出电压进行处理,从而得到检测数据,以便于后续通过对检测数据进行处理即可获得人体电信息,实现人体电信息的多参数检测。
进一步的,所述放大转换模块包括第一探测处理单元和第二探测处理单元,所述第一探测处理单元的输入端与所述检测模块的第一输出端电连接;所述第二探测处理单元的输入端与所述检测模块的第二输出端电连接。
进一步的,所述检测模块包括第一运算放大器和第二运算放大器,所述第一运算放大器的两个输入端通过电阻电连接,所述电阻的一端分别与所述第一模拟开关、所述第二模拟开关电连接,所述电阻的另一端与所述第二运算放大器的第一输入端连接,所述第二运算放大器的第一输入端与所述检测探针电连接,所述第二运算放大器的第二输入端接地。
进一步的,所述第一探测处理单元包括第三运算放大器和第一ADC单元,所述第三运算放大器的一个输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接,所述第三运算放大器的另一个输入端接地,所述第三运算放大器的输出端与所述第一ADC单元的输入端电连接,所述第一ADC单元的输出端与所述处理器的输入端电连接。其有益效果在于:通过对检测模块的输出电压进行放大和转换,提高检测数据输出的准确性,便于后续对数据进行分析处理。
进一步的,所述第二探测处理单元包括第四运算放大器和第二ADC单元,所述第四运算放大器的第一输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接,所述第四运算放大器的第二输入端连接有参考探针并接地,所述第四运算放大器的输出端与所述第二ADC单元输入端电连接,所述第二ADC单元的输出端与所述处理器的输入端电连接。其有益效果在于:通过对检测模块的输出电压进行放大和转换,提高检测数据输出的准确性,便于后续对数据进行分析处理。
进一步的,所述处理器的输入端还电连接有应力模块,所述应力模块用于采集所述检测探针作用于人体的压力信息。其有益效果在于:通过应力模块采集检测探针作用于人体的压力,在所述检测探针作用于人体时便于控制力度。
进一步的,所述处理器的输出端还分别与所述第一模拟开关、所述第二模拟开关电连接。其有益效果在于:便于处理器实现对第一模拟开关和第二模拟开关的开关控制。
本发明还提供了一种人体生物电检测系统,包括上述的人体生物电检测电路,还包括数据处理模块,所述数据处理模块通过通信模块与所述处理器通信连接,所述处理器通过所述通信模块将所述检测数据传输至所述数据处理模块,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述检测数据进行解调处理,以获得至少一种人体电信息。
本系统的有益效果在于:通过数据处理模块输出开关控制指令至所述处理器,使得处理器控制第一模拟开关和第二模拟开关实现开合,从而便于通过检测电路的处理器输出检测数据,使得数据处理模块能够通过交流源解调方法处理不同的检测数据以得到不同的人体电信息,快速实现人体生物电的多参数检测。
进一步的,所述检测数据包括电位数据、电阻数据和电容数据中的至少一种,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电位数据处理以获得人体电位信息,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电阻数据处理以获得人体电阻信息,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电容数据处理以获得人体电容信息。
进一步的,所述第一模拟开关和所述第二模拟开关处于断开状态,所述处理器输出所述电阻数据;所述第一模拟开关处于断开、所述第二模拟开关处于导通状态,所述处理器输出电阻数据;所述第一模拟开关处于导通状态、所述第二模拟开关处于断开状态,所述处理器输出电容数据。
进一步的,所述数据处理模块通过通信模块输出开关控制指令至所述处理器,使得所述处理器控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关的开合状态。
进一步的,所述通信模块包括有线接口与无线接口中的至少一种,所述有线接口包括标准串口、网线接口、USB接口、Turbo C接口中的至少一种,所述无线接口包括蓝牙接口、WIFI接口、红外接口中的至少一种。
进一步的,所述数据处理模块包括上位机系统和嵌入式系统中的任意一种。
本发明还提供了一种应用于上述的检测系统的人体生物电检测方法,包括如下步骤:
S1、将检测探针接触人体,以获取人体生物电的采集数据;
S2、数据处理模块通过通信模块输出开关控制指令至所述处理器,以控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关,然后通过检测电路对所述采集数据进行处理,以使得处理器获得检测数据;
S3、所述处理器将所述检测数据通过所述通信模块传输至所述数据处理模块,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述检测数据处理,以获得人体电信息。
本方法的有益效果在于:通过数据处理模块控制第一模拟开关和第二模拟开关的开合,以便于第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压而得到人体的不同的检测数据,并通过数据处理模块对检测数据进行处理,从而得到不同的人体电信息,实现人体生物电的多参数检测。
进一步的,所述步骤S2的具体过程包括:
当所述第一模拟开关和所述第二模拟开关均断开后,所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,以获得用于检测电位信息的电位检测数据;
当所述第一模拟开关断开,所述第二模拟开关导通后,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,以获得用于检测所述电阻信息的电阻检测数据;
当所述第一模拟开关导通,所述第二模拟开关断开后,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,以获得用于检测所述电容信息的电容检测数据。
进一步的,在步骤S3中,所述处理器通过所述通信模块分别将所述电位数据、所述电阻数据和所述电容数据传输到所述数据处理模块,所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电位数据处理以得到人体电位信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电阻数据处理以得到人体电阻信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电容数据处理以得到人体电容信息。
附图说明
图1为本发明的检测电路的电路结构示意图;
图2为本发明的检测系统的电路结构示意图;
图3为本发明的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题,如图1所示,本发明的实施例提供了一种人体生物电检测电路,包括:
恒流源模块1;
恒压源模块2;
检测模块3,所述检测模块3通过第一模拟开关31与所述恒压源模块2输出端电连接,所述检测模块3通过第二模拟开关32与所述恒流源模块1输出端电连接;
放大转换模块,所述放大转换模块的输入端与所述检测模块的输出端电连接数据处理模块数据处理模块数据处理模块数据处理模块,具体的,所述放大转换模块包括第一探测处理单元4和第二探测处理单元5,所述第一探测处理单元4的输入端与所述检测模块3的第一输出端电连接;所述第二探测处理单元5的输入端与所述检测模块3的第二输出端电连接。
处理器6,所述处理器6的两个输入端分别与所述第一探测处理单元4的输出端、所述第二探测处理单元5的输出端电连接;
其中,所述检测模块的输入端连接有检测探针33,所述检测探针33用于采集人体生物电数据以得到采集数据,且所述检测探针33与所述检测模块3电连接,通过调节第一模拟开关31和第二模拟开关32以使得所述检测电路通过所述采集数据获得至少一种检测数据。
在上述电路中,恒流源模块1和恒压源模块2分别提供稳定的电流输入和电压输入,在具体检测的时候,通过控制第一模拟开关31和第二模拟开关32的开合,以调节检测模块3的输出电压,从而便于第一探测处理单元4和第二探测处理单元5对检测模块3的输出电压进行检测,以便于后续对第一探测处理单元4和第二探测处理单元5的输出数据进行处理,以得到人体不同的电信息,实现人体的多参数检测。
在一些实施例中,所述检测模块3包括第一运算放大器34和第二运算放大器35,所述第一运算放大器34的两个输入端通过电阻36电连接,所述电阻36的一端分别与所述第一模拟开关31、所述第二模拟开关32电连接,所述电阻36的另一端与所述第二运算放大器35的第一输入端连接,所述第二运算放大器35的第一输入端与所述检测探针33电连接,所述第二运算放大器35的第二输入端接地。
进一步的,电阻36同时用于构建检测模块3中的解调电路(图中未画出),以用于电学参量解调,其同时电阻36的采用高精度电阻,以满足电学参量解调的精度要求。
在检测模块3中,通过控制第一模拟开关31和第二模拟开关32的开合,使得检测模块3输入恒流源模块1或者恒压源模块2,而检测模块3同时通过检测探针33检测人体的生物电数据作为输入,通过第一运算放大器34和第二运算放大器35的比较分别输出至第一探测处理单元4和第二探测处理单元5之中,以便于第一探测处理单元4和第二探测处理单元5对检测模块3的输出电压进行处理,满足不同的人体参数检测需求。
具体的,当第一模拟开关31和所述第二模拟开关32断开,由于检测模块3的一个输入为高阻抗,则此时第一运算放大器34没有输出,第二运算放大器35输出检测探针33的输出,通过所述第二探测处理单元5检测所述第二运算放大器32的输出电压,在对输出电压分析处理后即可获取人体电位信息;
而当第一模拟开关31断开、所述第二模拟开关32导通,检测模块3的输入为恒流源模块1,则所述第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5分别检测所述检测模块3的第一运算放大器34和第二运算放大器35的两路输出电压,在对输出电压分析处理后即可获取人体电阻信息;
第一模拟开关31导通、所述第二模拟开关32断开,所述检测模块3的输入为恒压源模块2,所述第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5分别检测所述检测模块3的两路输出电压,在对输出电压分析处理后即可获取人体电容信息。
在又一些实施例中,所述第一探测处理单元4包括第三运算放大器41和第一ADC单元42,所述第三运算放大器41的一个输入端与所述第一运算放大器34的输出端电连接,所述第三运算放大器41的另一个输入端接地,所述第三运算放大器41的输出端与所述第一ADC单元的输入端电连接,所述第一ADC单元42的输出端与所述处理器6的输入端电连接。
通过第三运算放大器41对第一运算放大器34输出电压进行放大,同时第一ADC单元42对第三运算放大器41进行模数转换,从而使得处理器6接收到更加准确的数字信号。
在一些实施例中,所述第二探测处理单元5包括第四运算放大器51和第二ADC单元52,所述第四运算放大器51的第一输入端与所述第二运算放大器35的输出端电连接,所述第四运算放大器51的第二输入端连接有参考探针53并接地,所述第四运算放大器51的输出端与所述第二ADC单元52输入端电连接,所述第二ADC单元52的输出端与所述处理器6的输入端电连接。
通过第四运算放大器51对第一运算放大器34输出电压进行放大,同时第二ADC单元52对第四运算放大器51进行模数转换,从而使得处理器6接收到更加准确的数字信号。
进一步的,在采用检测探针33获取人体生物电数据的过程中,由于需要将待检测部分接入电路,检测探针33和参考探针53分别相当于待检测部分的正、负极,即检测探针33相当于正极,获取人体数据;参考探针53相当于负极(或者认为是接地),实现人体待检测部分与整个检测电路的“共地”连接。
在第一探测处理单元4和第二探测处理单元5的输出信号传输至处理器6之后,处理器6既可以直接对输出信号处理以得到人体电数据,也可以将输出信号传输至外部进行信号处理。
优选的,本实施例中的处理器采用单片机。
在一些实施例中,所述处理器6的输入端还电连接有应力模块7,所述应力模块7用于采集所述检测探针33的压力信息,通过应力模块7采集检测探针33作用于人体的压力信息,并传输至处理器6,使得整个检测电路能够获取到检测探针33作用于人体的压力,便于操作者在使用检测探针33时掌握力度,避免对人体产生损伤。
优选的,在本实施例中,所述应力模块7具体为压力传感器,压力传感器安装在检测探针33作用于人体表面的一端。
在一些实施例中,所述处理器6的输出端还分别与所述第一模拟开关31、所述第二模拟开关32电连接。
通过处理器6控制第一模拟开关31和第二模拟开关32的开合,以便于实现检测电路对人体的各个生物电参数的检测过程。
如图2所述,本发明还提供了一种人体生物电检测系统,上述的人体生物电检测电路,还包括数据处理模块9,所述数据处理模块9通过通信模块8与所述处理器6通信连接,所述处理器6通过所述通信模块8将所述检测数据传输至所述数据处理模块9,所述数据处理模块9通过交流源解调方法对所述检测数据进行解调处理,以获得至少一种人体电信息。
在上述检测系统中,创新的将交流源解调方法应用于人体生物电数据的多参数解调,以实现人体生物电数据的多参数检测,不仅对生物电电阻值进行优化算法检测,而且还实现了电容值的快速准确测量,并降低了对高速数据采样率的依赖,相较于现有技术的检测系统,本方案能够有效提高人体电容参数的准确性。
在上述检测系统中,数据处理模块9通过通信模块8输出开关控制指令至处理器6,使得处理器6控制第一模拟开关31和第二模拟开关32的开合,以此实现对人体不同检测数据的检测过程。
在一些实施例中,所述检测数据包括电位数据、电阻数据和电容数据中的至少一种,所述数据处理模块9通过交流源解调方法对所述电位数据处理以获得人体电位信息,所述数据处理模块9通过交流源解调方法对所述电阻数据处理以获得人体电阻信息,所述数据处理模块9通过交流源解调方法对所述电容数据处理以获得人体电容信息。
具体的,当所述数据处理模块9输出开关控制指令使得所述第一模拟开关31和所述第二模拟开关32断开,所述第二探测处理单元5检测所述检测模块3的输出电压,之后处理器6将第二探测处理单元5的输出信号传输至数据处理模块9,即电位数据,通过数据处理模块9进行解调处理,以获取人体电位信息;
所述数据处理模块9输出开关控制指令使得所述第一模拟开关31断开、所述第二模拟开关32导通,所述第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5分别检测所述检测模块3的输出电压,之后处理器6将第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5的输出信号传输至数据处理模块9,即电阻数据,通过数据处理模块9进行解调处理,以获取人体电阻信息;
当所述数据处理模块9输出开关控制指令使得所述第一模拟开关31导通、所述第二模拟开关32断开,所述第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5分别检测所述检测模块3的输出电压,之后处理器6将第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5的输出信号传输至数据处理模块9,即电容数据,通过数据处理模块9进行解调处理,以获取人体电容信息。
进一步的,由于数据处理模块9在对人体电容信息的检测处理过程采用“交流源解调方法”来实现,而传统的电容检测方法,大多是通过电容充放的时间来获取电容值的,因此需要较高时间精度的数据采样,即高速数据采样率,如果采样率较低,电容值的检测精度会变差,相较于这一传统方法,本实施例中采用的交流源解调方法可以很大程度降低对采样率的要求,在同一采样率下可以实现更高精度的检测,从而提高人体电容信息的检测速度和检测精度,实现人体电容信息快速精准的检测过程。
更进一步的,在上述对第一探测处理单元4和所述第二探测处理单元5的输出信号进行处理的时候,具体采用交流源电容解调方法进行处理,在获取人体电阻信息的过程中,采用输出电压和相关的差额以及与精密参考电阻之间的算法逻辑关系进行解调、滤波,并对数据传输有效性进行优化,从而得到人体电阻信息;而在获取人体电容信息的过程中,采用输出电压和相关的差额,以及交流信号角频率、频率、精密参考电阻和附加复数相移的算法逻辑关系,进行解调,滤波,并对数据传输有效性进行优化。
需要说明的是,数据处理模块9对输出信号进行处理的过程中,采用的是现有技术中的交流源电容解调方法,上述的解调、滤波过程以及数据传输有效性优化的过程均为现有技术中的过程,此处不再赘述。
在一些实施例中,所述通信模块包括有线接口与无线接口中的至少一种,所述有线接口包括标准串口、网线接口、USB接口、Turbo C接口中的至少一种,所述无线接口包括蓝牙接口、WIFI接口、红外接口中的至少一种。
进一步的,所述通信模块还包括现有技术中的4G接口或者5G接口,能够直接与手机进行通信,满足不同条件下的通信需求。
根据不同的需求来选择不同的通信接口,满足不同场合下的通信需求。
优选的是,本实施例中具体采用蓝牙接口进行通信。
在一些实施例中,所述数据处理模块包括上位机系统和嵌入式系统中的任意一种。
如图3所示,本发明还提供了一种人体生物电检测方法,包括如下步骤:
S1、将检测探针接触人体耳部,以获取人体耳部的采集数据;
S2、数据处理模块通过通信模块输出开关控制指令至所述处理器,以控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关,然后通过检测电路对所述采集数据进行处理,以使得处理器获得检测数据;
S3、所述处理器将所述检测数据通过所述通信模块传输至所述数据处理模块,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述检测数据处理,以获得人体电信息。
通过数据处理模块控制第一模拟开关和第二模拟开关,以控制恒流源模块和恒压源模块对检测模块的输入,从而使得检测模块获得不同的输出电压,从而使得处理器获得不同的检测数据,之后通过数据处理模块对检测数据进行处理,即可得到不同的人体电信息,其中人体电信息包括电位信息、电阻信息和电容信息。
由于上述检测方法具体的过程与前述的检测系统相同,此处不再赘述。
在一些实施例中,所述步骤S2的具体过程包括:
当所述第一模拟开关和所述第二模拟开关均断开,所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电位数据;
当所述第一模拟开关断开,所述第二模拟开关导通,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电阻数据;
当所述第一模拟开关导通,所述第二模拟开关断开,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电容数据。
在一些实施例中,在步骤S3中,所述处理器通过所述通信模块分别将所述电位数据、所述电阻数据和所述电容数据传输到所述数据处理模块,所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电位数据处理以得到人体电位信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电阻数据处理以得到人体电阻信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电容数据处理以得到人体电容信息。
需要说明的是,本申请方案中的检测电路、检测系统和检测方法应用于人体生物电数据的检测,包括但不限于人体耳部穴位的检测,也可以应用于人体其余部位的生物电检测,根据具体的情况选择,此处不再赘述。
本发明的有益效果在于:通过上述的检测电路对人体生物电参数进行检测,不仅可以同时检测多种参数的生物电数据,而且通过将交流源电容解调方法应用于生物电的电阻和电容的检测过程,对人体电阻信息进行优化算法检测,同时实现了电容值的快速准确测量,并且在进行人体电容信息检测的时候,降低了对高速数据采样率的依赖。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是,应理解,这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且,在此说明的本发明可有其它的实施方式,并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (12)
1.一种人体生物电检测电路,其特征在于,包括:
恒流源模块;
恒压源模块;
检测模块,所述检测模块通过第一模拟开关与所述恒压源模块输出端电连接,所述检测模块通过第二模拟开关与所述恒流源模块输出端电连接;
放大转换模块,所述放大转换模块的输入端与所述检测模块的输出端电连接;
处理器,所述处理器的输入端与所述放大转换模块的输出端电连接;
其中,所述检测模块的输入端连接有检测探针,所述检测探针用于采集人体生物电数据以得到采集数据,且所述检测探针与所述检测模块电连接,通过调节第一模拟开关和第二模拟开关以使得所述检测电路通过所述采集数据分别获取电位数据、电阻数据和电容数据中的一种检测数据;
所述放大转换模块包括第一探测处理单元和第二探测处理单元,所述第一探测处理单元的输入端与所述检测模块的第一输出端电连接;所述第二探测处理单元的输入端与所述检测模块的第二输出端电连接;
所述检测模块包括第一运算放大器和第二运算放大器,所述第一运算放大器的两个输入端通过电阻电连接,所述电阻的一端分别与所述第一模拟开关、所述第二模拟开关电连接,所述电阻的另一端与所述第二运算放大器的第一输入端连接,所述第二运算放大器的第一输入端与所述检测探针电连接,所述第二运算放大器的第二输入端接地;
所述第一探测处理单元包括第三运算放大器和第一ADC单元,所述第三运算放大器的一个输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接,所述第三运算放大器的另一个输入端接地,所述第三运算放大器的输出端与所述第一ADC单元的输入端电连接,所述第一ADC单元的输出端与所述处理器的输入端电连接;
所述第二探测处理单元包括第四运算放大器和第二ADC单元,所述第四运算放大器的第一输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接,所述第四运算放大器的第二输入端连接有参考探针并接地,所述第四运算放大器的输出端与所述第二ADC单元输入端电连接,所述第二ADC单元的输出端与所述处理器的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的人体生物电检测电路,其特征在于,所述处理器的输入端还电连接有应力模块,所述应力模块用于采集所述检测探针作用于人体时的压力信息。
3.根据权利要求1所述的人体生物电检测电路,其特征在于,所述处理器的输出端还分别与所述第一模拟开关、所述第二模拟开关电连接。
4.一种人体生物电检测系统,其特征在于,包括如权利要求1至3任一项所述的人体生物电检测电路,还包括数据处理模块,所述数据处理模块通过通信模块与所述处理器通信连接,所述处理器通过所述通信模块将所述检测数据传输至所述数据处理模块,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述检测数据进行解调处理,以获得至少一种人体电信息。
5.根据权利要求4所述的人体生物电检测系统,其特征在于,所述检测数据包括电位数据、电阻数据和电容数据中的至少一种,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电位数据处理以获得人体电位信息,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电阻数据处理以获得人体电阻信息,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述电容数据处理以获得人体电容信息。
6.根据权利要求5所述的人体生物电检测系统,其特征在于,所述第一模拟开关和所述第二模拟开关处于断开状态,所述处理器输出所述电位数据;所述第一模拟开关处于断开、所述第二模拟开关处于导通状态,所述处理器输出电阻数据;所述第一模拟开关处于导通状态、所述第二模拟开关处于断开状态,所述处理器输出电容数据。
7.根据权利要求6所述的人体生物电检测系统,其特征在于,所述数据处理模块通过通信模块输出开关控制指令至所述处理器,使得所述处理器控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关的开合状态。
8.根据权利要求4所述的人体生物电检测系统,其特征在于,所述通信模块包括有线接口与无线接口中的至少一种,所述有线接口包括标准串口、网线接口、USB接口、Turbo C接口中的至少一种,所述无线接口包括蓝牙接口、WIFI接口、红外接口中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的人体生物电检测系统,其特征在于,所述数据处理模块包括上位机系统和嵌入式系统中的任意一种。
10.一种人体生物电检测方法,应用于权利要求4至9任一项所述的检测系统,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将检测探针接触人体,以获取人体生物电的采集数据;
S2、数据处理模块通过通信模块输出开关控制指令至所述处理器,以控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关,然后通过检测电路对所述采集数据进行处理,以使得处理器获得检测数据;
S3、所述处理器将所述检测数据通过所述通信模块传输至所述数据处理模块,所述数据处理模块通过交流源解调方法对所述检测数据处理,以获得人体电信息。
11.根据权利要求10所述的人体生物电检测方法,其特征在于,所述步骤S2的具体过程包括:
当所述第一模拟开关和所述第二模拟开关均断开,所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电位数据;
当所述第一模拟开关断开,所述第二模拟开关导通,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电阻数据;
当所述第一模拟开关导通,所述第二模拟开关断开,所述第一探测处理单元和所述第二探测处理单元检测所述检测模块的输出电压,并通过所述处理器获得电容数据。
12.根据权利要求11所述的人体生物电检测方法,其特征在于,在步骤S3中,所述处理器通过所述通信模块分别将所述电位数据、所述电阻数据和所述电容数据传输到所述数据处理模块,所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电位数据处理以得到人体电位信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电阻数据处理以得到人体电阻信息;所述数据处理模块通过所述交流源解调方法对所述电容数据处理以得到人体电容信息。
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