[发明专利]一种心电数据采集器数据采集系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体为一种心电数据采集器数据采集系统及方法。

背景技术

目前，心电图采集和分析通常在医院进行，当心脏病或疑似心脏病患者在医院做心电图检查时，医院通常使用心电图机进行短时心电图采集或使用24小时动态心电监护系统HOLTER进行长时间心电图采集和分析，心电图采集系统与患者人体的连接方式通常采用吸球、肢体电极夹、一次性电极贴等，由医护患者佩戴到患者上体上，通过导联线将心电信号传送到心电采集系统中，操作程序繁琐，降低了医护患者工作效率。家用心电监护仪是在家庭使用的心电监护系统，通常使用者是普通用户，而现有技术中的心电监护仪结构比较复杂，需要将采集端与分析仪器直接连接，用户佩戴相关器件后要长期停留在分析仪器一旁，给用户带来的诸多不便，难以实现实时监测用户心电图的目的，随着移动互联网技术的发展，家庭及个人互联网医疗检测设备将迎来爆发式的发展机会，而便携式心电数据采集器将会使人们进行院外心脏健康检测管理成为可能，它有可能成为如同体温计一样的家庭必备产品，市场潜力不可估量。

同时现有数据采集技术中光栅是一种光电位置编码器，具有使用灵活、测量精度高、使用寿命长等优点，在精密定位、角度、速度、加速度等测量领域得到了广泛运用。由于工业现场存在各种不确定性因素，光栅数据输出容易受到干扰，其中最显著的是运动过程中的机械振动和现场环境中的电磁干扰，这两者均会使输出脉冲产生毛刺，导致脉冲计数错误，从而严重影响测量精度，且系统的实时性无法保证。

所以，如何设计一种心电数据采集器数据采集系统及方法，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种心电数据采集器数据采集系统及方法，通过滤波模块根据光栅的刻线密度获取光栅在最高运动速度下的第一脉冲频率，将高于第一脉冲频率的脉冲视为干扰脉冲滤除，从而可以有效地去除干扰脉冲对光栅输出的光栅信号的计数影响；由于光栅在转动过程中运动方向会发生变化，因此计数状态也可以随时在正向状态和反向状态中自由切换，计数模块根据两相脉冲判断光栅的运动方向，根据运动方向对滤波后的两相脉冲信号进行计数，有效地提高了数据采集系统的计数精度，同时本发明采用通用的微处理器和可编程逻辑器件即可实现，与现有数据采集装置结构兼容，将可编程并行计算应用于数据采集实现，克服CPU指令串行和操作系统调度导致的非实时因素，以极低的硬件成本实现较高的性能，可以有效解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种心电数据采集器数据采集系统，包括传感器、DAQ设备、计算机、滤波模块、计数模块和数据通信模块；其中，所述传感器、所述DAQ设备和所述计算机依次相连；所述DAQ设备包括可编程逻辑器件和ADC模数转换器；所述传感器用于采集模拟量数据，所述ADC模数转换器用于将所述模拟量数据转换为数字量数据；所述可编程逻辑器件用于将数字量数据滤波生成滤波数据并传送至计算机的缓存中，滤波模块，用于根据光栅的刻线密度获取所述光栅在最高运动速度下的第一脉冲频率，将高于所述第一脉冲频率的脉冲视为干扰脉冲滤除，得到滤波后的两相脉冲信号；计数模块，用于根据所述滤波后的两相脉冲信号判断所述光栅的运动方向，根据所述运动方向对所述滤波后的两相脉冲信号进行计数，得到计数结果；数据通信模块，用于在时钟信号的触发下，将所述计数结果传输到所述数据采集系统外部的数据处理芯片。

一种心电数据采集器数据采集方法，包括如下步骤：

1）可编程逻辑器件启动ADC模数转换器；可编程逻辑器件对ADC模数转换器生成的数字量数据进行数字量数据滤波生成滤波数据；

2）根据光栅的刻线密度获取所述光栅在最高运动速度下的第一脉冲频率，将高于所述第一脉冲频率的脉冲视为干扰脉冲滤除，得到滤波后的两相脉冲信号；所述滤波后的两相脉冲信号判断所述光栅的运动方向，根据所述运动方向对所述滤波后的两相脉冲信号进行计数，得到计数结果；在时钟信号的触发下，将所述计数结果传输到所述数据采集系统外部的数据处理芯片；

3）将滤波数据暂存到可编程逻辑器件的FIFO缓存中；

4）将所述滤波数据传送到计算机的缓存中；

5）计算机执行所述滤波数据实时采集处理任务。

根据上述技术方案，所述实现周期性数据刷新有限状态机FSM；所述周期性数据刷新有限状态机FSM的周期固定为T。