[发明专利]一种表面肌电信号采集系统

说明书

本发明公开了一种表面肌电信号采集系统，包括：采集单元，与皮肤表面接触，用于采集多路表面电信号和一路基准电信号；处理单元，与采集单元连接，用于将采集的多路所述表面电信号和一路基准电信号合并为多路表面肌电信号，进行并串转换；其中，处理单元包括开关矩阵模块，与所述采集单元连接，用于将合并的多路表面肌电信号进行并串转换，得到为一路表面肌电信号。本发明提供的一种表面肌电信号采集系统，能够实现表面肌电信号的多通道采集，成本低的目的。

技术领域

本发明涉及生物电控制技术领域，特别是涉及一种表面肌电信号采集系统。

背景技术

人体表面肌电信号(surface electromyography，sEMG)是一种复杂的表皮下肌肉电活动在皮肤表面处的时间和空间上的综合的结果。由于肌电信号来源于人自身的电信号，因此肌电信号具有直接、自然的特点，如今利用肌电信号已经成为一种重要的信息量，可以用来进行肌肉运动、肌肉损伤诊断、康复医学、法医鉴定以及运动体育等方面的研究。通常，从动作的肌肉表面皮肤处所测取的多通道肌电信号(EMG信号)为安全、非侵入的肌电信号，可用于人类运动和生物机械的研究。

现有的方案包括三部分，分别是电极片、采集设备与分析软件。传统采集设备的设计思路是对于每一路信号输出，先与皮肤表面基准电压相减并放大，然后送入模数转换器进行信号采集。由于每一路信号都需要一个模数转换器，这就导致了整个采集设备的成本与体积大大增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面肌电信号采集系统，能够实现表面肌电信号的多通道采集，成本低的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种表面肌电信号采集系统，包括：

采集单元，与皮肤表面接触，用于采集多路表面电信号和一路基准电信号；

处理单元，与所述采集单元连接，用于将采集的多路所述表面电信号和一路基准电信号合并为多路表面肌电信号，进行并串转换；

其中，处理单元包括开关矩阵模块，与所述采集单元连接，用于将合并的多路表面肌电信号进行并串转换，得到一路表面肌电信号。

可选的，所述采集单元包括：电极片和参考电极；

所述电极片贴在被测肌肉上，用于采集表面电信号；

所述参考电极为手环状，佩戴于被测肌肉上，用于采集皮肤表面基准电信号。

可选的，所述电极片包括连接电路和64个电极，64个所述电极的排布取决于肌肉的形状，用于采集不同肌肉的表面电信号。

可选的，所述处理单元还包括：

差分放大模块，分别与所述采集单元和所述开关矩阵模块连接，用于将采集的每一路表面电信号和所述基准电信号进行相减，得到表面肌电信号，并将各路表面肌电信号进行400倍放大，并将各路放大表面肌电信号发送至所述开关矩阵模块；

信号控制模块，与所述开关矩阵模块连接，用于控制所述开关矩阵模块，并将所述开关矩阵模块输出的表面肌电信号转换为数字信号，并存储。

可选的，所述信号控制模块包括：

模数转换器，与所述开关矩阵模块连接，用于将所述开关矩阵模块输出的表面肌电信号转换为数字信号；

存储器，与所述模数转换器连接，用于存储所述数字信号；

主控制器，与所述开关矩阵模块连接，用于对所述开关矩阵的通道数、通道采样时间以及通道分配进行配置。

可选的，所述差分放大模块包括64个差分放大器。