设计了基于NI ELVIS的心电信号测量实验系统。该实验系统包括一整套电路设计开发流程,首先由学生在Multisim上进行电路设计与仿真,然后利用NI ELVIS原型开发板完成心电采集电路的搭建,最后通过LabVIEW图形化开发软件实现心电信号的实时动态显示,从而完成整个心电测量实验。实践表明,该实验系统能很好地完成心电信号测量的实验,并具有可操作性,能够灵活、方便地为学生提供一个亲手实践的实验环境,激发了学生学习兴趣,结果清晰明确,可以更好地帮助学生理解相关概念和理论知识。 是标准１２导联，在本实验系统中采用的是标准Ｉ导联，也就是将电极分别放置在左臂ＬＡ、右臂ＲＡ和右腿Ｒ电路设计与仿真由于人体的心电信号具有微弱性、低频性、随机性及易受干扰等特征［６－７］，而且其幅度只有ｍＶ级、频率在０．０５～１００Ｈｚ，所以首先要设计和构建信号调理电路，进行心电信号的拾娶放大、滤波等。此外，为了减小位移电流干扰，测量心电时还会加入右腿驱动电路。心电调理电路总的框架见图３。图３心电调理电路框架图４是某学生经过一系列的测试与对比之后，最终的调理电路设计示例图，前级放大采用的是ＡＤ６２０仪用放大器，放大倍数为１０倍可调。带通滤波器的截止频率分别为０．５Ｈｚ和９７．６Ｈｚ。５０Ｈｚ陷波器采用的是文氏桥式滤波电路，且带有１．５倍增益。后级放大倍数预设为１００倍［６－８］。实验过程中，测量实验系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机学生可对电路参数进行修改，并观察结果，从而更好地理解电路各个部分的原理及具体功能。电路仿真时，可以利用Ｍ自定义ＥＣＧ信号源［９］，实验中， 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com输入幅度为３ｍＶ的ＥＣＧ信号，将该信号源接入电路进行仿真与测试，连接ＮＩＥＬＶＩＳ自带的示波器，得到仿真结果见图５。２．２ＮＩＥＬＶＩＳ平台硬件电路搭建仿真结束后的下一步工作是ＮＩＥＬＶＩＳ平台的电路原型实现。在此，学生将根据仿真过后的电路进行实物搭建，完成后的实物电路见图６。对于电路的测试可以先利用ＢＭＴＫ工具包中的心电信号发生器配置ＮＩ主要包括ＤＡＱｍｘ通道数据采集抽样［１２－１３］、信号显示及处理以及信号存储３部分。从ＮＩＥＬＶＩＳ的物理输入通道ａｉ０接入硬件电路采集的ＥＣＧ信号，经过通道创建、采样后从前面板进行显示。当采集的信号出现干扰波的时候，可以对其进行滤波处理。系统中选用的是平滑滤波器，滤波系数可以在程序框图中滤波器的属性中进行修改，本系统中滤波指数预设为０．０１。图８程序框图设计２．４心电测量实验系统实际测试结果在连接好电路后，打开ＮＩＥＬＶＩＳ开关，连接ＰＣ，运行心电显示程序，在所有驱动安装正确的情况下，可以得到如图９所示结果，从图９中可以看出，实验测出的波形清晰明显，经过低通滤波后，心电信号波形有较大的改善，幅度略有减校图９心电显示结果３结语针对传统仪器在实验教学中所存在的缺陷和不足，结合虚拟仪器的应用优势和特点，本文在ＮＩＥＬ－ＶＩＳ平台基础之上设计了一套基于虚拟仪器技术的心电测量实验系统。通过该实验系统，学生完成了从原理设计、电路仿真、原型电路搭建和ＰＣＢ板制作的全过程。相较于传统的实验箱实验，该实验系统通过充分利用虚拟仪器的灵活与开放性，以及ＮＩＥＬＶＩＳ模块化实验平台的多功能性、高度可操作性，极大提高了实验效率。在帮助学生更好地理解理论原理的同时，提高了学生的实际工程能力。整个实验过程每个步骤都直观而又清晰，能很好地激发学生的学习兴测量实验系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com