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动态心电监测是心血管类疾病诊断的有效手段,Holter动态心电监测装置已广泛应用于临床。但是目前心电监测应用的Ag/AgCl湿电极由于操作不便和舒适性差等方面的缺点,不适于进行长时间的动态监测。更舒适便捷的新型心电监测系统的研发受到持续的关注。为了克服传统电极的缺点,本文侧重于非接触方式研究,设计了一种新型非接触心电监测系统,测量时不需要与皮肤直接接触,利用位移电流即可完成测量,具有操作方便和舒适性好的优点。 本文建立了人体、耦合阻抗和前置运算放大器的等效电路模型,分析了心电信号监测时噪声的关键影响因素,提出了减少噪声干扰以及人体运动对测量影响的措施,并对电路结构和参数进行了优化设计。 非接触心电监测系统主要包括信号采集、模数转换、无线传输、上位机显示处理四个单元。在信号采集单元,利用自举正反馈技术进行偏置电路设计,使系统在稳定工作的同时又保持了较高的输入阻抗;三同轴电缆的运用有效地提高了系统的输入阻抗,实现了敏感电极与信号处理电路的分离,便于敏感电极的小型化。在模数转换单元,采用24位低功耗ADS1292R生物电势测量专用芯片,提高了系统集成度和分辨率,芯片上集成的右腿驱动电路使得传感器工频噪声的抑制能力更强。采用蓝牙技术进行短距离无线传输,便于在PC、智能手机和平板等消费电子设备上进行多媒体展示。采用LabVIEW设计完成了用户友好的实时心电显示界面,通过数字信号处理,进一步提高了心电信号检测的质量。 实验结果表明,非接触心电监测系统输入阻抗高、噪声低,能够在静止和运动两种状态下实现心电波形中QRS波和T波的非接触有效测量,并能够准确地计算心率,为无线非接触心电监测仪的设计奠定了基础。