[发明专利]一种电极‑皮肤间接触阻抗的测量装置及方法

权利要求书

1.一种电极-皮肤间接触阻抗的测量装置，其特征在于，包括处理器，以及均与处理器相交互的电流源、电压测量电路、显示器和报警器；电流源和电压测量电路均通过多路开关与紧贴在使用者皮肤表面的由若干电极构成的电极系统相连；其中，

电极系统包括激励电极和测量电极；

处理器用于控制激励电极和测量电极的选取，并根据激励电流和测量到的响应电压计算相应电极的接触阻抗；

电流源用于输出特定频率的正弦电流信号，在处理器的控制下通过多路开关向激励电极注入激励电流；

电压测量电路用于将采集测量电极的边界电压差信号，并对采集到的信号进行增益放大处理及模数转换，然后提供给处理器；

多路开关与电极系统相连接，将激励电流准确注入到选择的激励电极；同时多路开关与电压测量电路相连接，将检测到的边界电压差选择性的提供给电压测量电路；

显示器用于实时显示电机系统上各个电极的接触阻抗大小与连接状况；

警报器用于在处理器检测到电极与使用者皮肤接触不良时，警报器发声，提示医务人员检查电极。

2.根据权利要求1所述的电极-皮肤间接触阻抗的测量装置，其特征在于，所述电压测量电路包括多个放大器和一个16位的模数转换器，模数转换器的输出端与处理器的输入端相连。

3.一种采用权利要求1或2所述测量装置的电极-皮肤间接触阻抗的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)处理器选择激励电极和测量电极，被测电极作为激励电极的正极，另取一个参考电极作为激励电极的地端；

2)处理器控制多路开关将电流源电流I送至激励电极对，电压测量电路通过多路开关将测得两相邻电极间的边界电压差U1，基于边界电压差等于接触阻抗的值与电流I的乘积，处理器计算得到被测电极与皮肤间接触阻抗值Z1；

3)处理器通过多路开关改变激励电极，并将电流源电流I送至改变后的激励电极对，电压测量电路通过多路开关选择对应的测量电极，得到两相邻电极间的电压差U2，基于边界电压差等于接触阻抗的值与电流I的乘积，处理器计算得到传输阻抗分量Z’；在接触阻抗Z1中减去传输阻抗Z’成分，得到传输阻抗Z2的值；

4)处理器通过接触阻抗Z1和传输阻抗Z2，计算得到被测电极的接触阻抗Z的值，其中：Z＝Z1-Z2；

5)处理器根据被测电极的接触阻抗Z的值，判断被测电极的接触状况，若判断结果为被测电极与使用者皮肤接触状况不良，则处理器向报警器发出报警指令，同时在显示器上显示相应电极的连接状况。

4.根据权利要求3所述的电极-皮肤间接触阻抗的测量方法，其特征在于，所述步骤5)中，判断被测电极接触状况的方法如下：

对各个电极上测到的电极-皮肤接触阻抗值求均值，并与被测的电极-皮肤接触阻抗值Z作比较；若被测电极的接触阻抗值Z大于均值的2倍，则判定该电极与皮肤接触状况不良。

5.根据权利要求3所述的电极-皮肤间接触阻抗的测量方法，其特征在于，所述步骤5)中，判断被测电极接触状况的方法如下：

在每个频率点设置阻抗上限阈值Zr，将得到的每个电极上的接触阻抗值Z与阻抗上限阈值Zr值进行比较；若接触阻抗值Z小于等于阻抗上限阈值Zr，则电极接触状况良好；若接触阻抗值Z大于阻抗上限阈值Zr，则电极接触状况不良。