专利名称：基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检查人体呼吸节律的测量方法及装置，尤其涉及基于人体胸腔在呼吸间阻抗会发生变化原理的人体呼吸波形及节律的监控方法和装置。
背景技术：
基于阻抗变化原理法的呼吸波测量方法是借助体表心电信号监测中贴在体表特定位置的导联电极，将高频载波信号施加给人体胸腔，人体胸腔容积不变时，相对于高频载波具有一恒定的基阻抗，而呼吸引起的胸腔容积变化会产生胸腔阻抗的微小变化。进而这个变化会被调制在施加的高频载波信号上，并通过心电导联线将这个受人体呼吸调制的高频载波信号送入呼吸放大电路进行载波放大、载波检波解调和呼吸波放大得到伏特级的呼吸信号，再通过A/D转换得到数字呼吸波形信号，据此可以进一步进行呼吸波特征识别和呼吸率的计算。
人体的呼吸节律是平缓的，正常节律一般是每分钟10～30次(Resp/Min)，一般设计要求呼吸电路的测量范围为8～12次/分钟，相当于呼吸波形的频带在0.125～2.0Hz的范围内，因此呼吸电路的通频带一般要求是0.12～2.5Hz。由于人体呼吸过程中所产生的阻抗变化很小，由其所产生的呼吸信号也很微弱，通常需要经过数万倍的增益放大才能检测。呼吸放大电路一般可分为载波信号处理电路和解调后呼吸波形处理电路。由于呼吸基阻抗相对呼吸变阻抗要大许多，即呼吸载波的直流分量很大。另外心电电缆为了适应除颤的需要，常要串接1K电阻，因而要求呼吸电路能适应2～4kΩ宽范围的基阻抗变化。所以，上述载波信号解调后的直流电分量将会具有较大的变化范围，这将会影响后继放大电路的工作状态，如果处理不当将产生严重的电路工作异常。另外由于呼吸波的低频分量可以低到0.12Hz，因此，一般情况下呼吸电路的基线恢复时间较长(超过10秒)，而当呼吸波形受到运动干扰影响时，呼吸电路恢复也很慢。
呼吸波形的识别方法是准确计算呼吸率和窒息报警的关键。自适应阈值方法是呼吸波特征识别的主要方法。该方法设定一个初始阈值，当呼吸波变化幅度超过这个阈值后搜索局部极值，并以这个极值为依据刷新阈值，作为下一次呼吸波的检测标准。这种方法的好处在于方法简单，容易实现，缺陷是当呼吸波受到严重干扰时，易于出现阈值不能及时被刷新的情况，导致伪窒息报警等错误。
归纳现有技术的不足之处为1.呼吸电路对信号输入阻抗变化的适应性差；2.呼吸电路的基线恢复缓慢；3.呼吸波形识别方法存在明显不足，不能及时跟踪呼吸波的变化趋势和更新识别阈值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了避免现有技术的不足之处而提出的基于阻抗变化原理的呼吸波形监控的方法和装置。本发明方法和装置的特点是设置自适应偏置电压放大电路，采用不对称载波信号输出和单向二极管检波；采用不对称的信号输出可以提高交流放大的电路增益近一半；对于电压放大电路，通过A/D转换后采用数字方式比较来检测这个放大电路的输出，通过软件方法来实现阈值窗口比较，调节过程既能是沿递增的方向循环改变，也能沿递减的方向循环改变。
本发明基于阻抗变化原理的呼吸波形监控的方法可以通过以下的步骤来实现步骤包括A.设置包括差分放大电路、信号发生及驱动电路、二极管检波电路、自适应偏置电压放大电路、电压放大电路、模数转换电路和单片机电路的人体呼吸波监控装置；B.借助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的导联电极，连接人体呼吸波监测装置中差分放大电路的输入端和信号发生及驱动电路的输出端；
C.由信号发生及驱动电路向信号导联传输呼吸载波信号，被人体呼吸进行幅度调制的呼吸载波信号通过信号导联输送到差分放大电路放大；D.放大后的呼吸载波信号经二极管检波电路解调成为呼吸电压信号，并输送至自适应偏置电压放大电路，自适应偏置电压放大电路还输入来自单片机电路设定的自动偏置电压，呼吸电压信号中的直流成分与自动偏置电压在自适应偏置电压放大电路内相减；去除直流分量对电压放大的影响，其输出再输入到后续的电压放大电路进行放大；E.经电压放大电路进行放大后的呼吸信号和自适应偏置电压放大电路输出的呼吸信号中的直流分量同时输入到模数转换电路进行模数转换，其结果输送至单片机电路，单片机电路由内部的固化程序进行相关数据处理后，进行自动偏置电压的调整，然后提供给自适应偏置电压放大电路；同时，单片机电路内部的固化程序还根据设置确定窒息报警时间阈值，并根据当前呼吸波确定基线阈值，此阈值在其后根据呼吸波形特征的识别进行不断地修正更新；F.单片机电路向主计算机发送波形、呼吸率和状态信号；G.主计算机显示呼吸信息。
步骤E所述的单片机电路内部固化程序的控制方法包括以下步骤①.通电后进行初始化设置，出错标志和状态标志清零；②.检测出错标志是否置位，未置位就往下进入主程序，若置位则转错误处理子程序进行处理，处理完毕转入主程序；③.进入主程序后，如显示缓存区有显示数据就调用通讯子程序将波形、呼吸率和状态数据传输至主计算机，之后，调用数据采集子程序将模数转换电路输出口的数据采集回来；然后将采集回来的数据进行运算处理，确定初始阈值和窒息报警阈值，并决定状态标志是否置位，再调用偏置调节子程序通过D/A转换，使单片机电路输出调整后的自动偏置电压至自适应偏置电压放大的同相端；
④.主程序判别状态标志的状态，如已置位，就调用增益设置子程序，使单片机电路输出的自动偏置电压按新的比率去计算设置，然后主程序调用呼吸波识别与呼吸率计算子程序对已采集回来的数据进行识别与计算处理，处理结果存入显示缓存区；⑤.返回到步骤②进行控制运行。
步骤E所述的自适应偏置电压的调整包括步骤①、首先模数转换电路获得自适应偏置放大电路输出的直流分量，并转换为一数字信号，输入到单片机电路；②、单片机电路内部固化程序中算法模块设置的比较算法窗口对输入数字信号进行比较；③、所述算法模块依据比较结果确定自适应偏置电压增量的多少，确定增加或减小数值，然后通过D/A转换器向上述自适应偏置电压放大电路提供调整后的自适应偏置电压；④、通过调整偏置电压的大小，使上述直流分量所转换的数字信号输入不超出窗口上限和不低于窗口下限。
本发明还可以通过以下的技术方案得到进一步实施设计制造一种基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，包括差分放大电路、二极管检波电路和模数转换电路，该呼吸波监控装置借助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的信号导联，连接差分放大电路的输入端，尤其是该呼吸波监控装置还包括单片机电路、信号发生及驱动电路、电压放大电路和自适应偏置电压放大电路，所述信号发生及驱动电路的输出端也连接信号导联；所述单片机电路的一个输出端连接自适应偏置电压放大电路的一个输入端，输出一自动偏置电压；自适应偏置电压放大电路的另一个输入端连接二极管检波电路的输出端，自适应偏置电压放大电路的输出接电压放大电路的输入端；所述电压放大电路的输出端接模数转换电路的输入端，所述模数转换电路输出端连接单片机电路的又一输入接口，转换结果由单片机电路采集；
单片机电路通过通信接口连接主计算机。
所述信号发生及驱动电路中包括两只运算放大器，都接成同相放大器形式，对正弦波信号进行串级不对称放大，放大后的不对称输出信号通过两只电容连接信号导联。
所述自适应偏置电压放大电路包括一只运算放大器，接成差分放大器形式，其反相输入端连接二极管检波电路的输出端，其同相输入端连接单片机电路提供自动偏置电压的输出端，运算放大器对两输入进行减法前置放大，其输出接电压放大电路的输入。
所述单片机电路中包括D/A转换电路、数据采集电路和通信电路，并在其程序存储区固化了控制程序。
所述通信接口遵循RS232或RS485或CAN或IEEEE1394标准。
所述通信接口还可以遵循Bluetooth标准。
与现有技术相比较，本发明采用了恒流的不对称载波信号的电容驱动和耦合， 提高了载波信号对不同基阻抗的适应能力。通过A/D转换后采用数字方式比较来检测电压放大电路的输出，通过软件方法来实现窗口阈值的比较，调节过程既能是沿递增的方向循环改变，也能沿递减的方向循环改变，达到了稳定、清晰、准确和安全地监测呼吸波形的目的；提高了呼吸波饱后的快速恢复能力和简化了放大电路结构。
图1是本发明基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控方法和装置构成框图；图2是本发明所述方法和装置中单片机电路程序流程图；图3是本发明所述装置的电原理图。
具体实施例方式
下面结合各附图对本发明的最佳实施例作详尽的描述。
由图1和图3可知，实施基于阻抗变化原理的呼吸波形监控的方法可以通过以下的步骤来实现步骤包括A、设置包括差分放大电路50、信号发生及驱动电路10、二极管检波电路40、自适应偏置电压放大电路20、电压放大电路30、模数转换电路70和单片机电路60的人体呼吸波监控装置；B、助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的导联电极，连接人体呼吸波监测装置中差分放大电路50的输入端和信号发生及驱动电路10的输出端；C、信号发生及驱动电路10向信号导联90传输呼吸载波信号，被人体呼吸进行幅度调制的呼吸载波信号通过信号导联90输送到差分放大电路50放大；D、大后的呼吸载波信号经二极管检波电路40解调成为呼吸电压信号，并输送至自适应偏置电压放大电路20，自适应偏置电压放大电路20还输入来自单片机电路60设定的自动偏置电压，呼吸电压信号中的直流成分与自动偏置电压在自适应偏置电压放大电路20内相减；去除直流分量对电压放大的影响，其输出再输入到后续的电压放大电路30进行放大；E、电压放大电路30进行放大后的呼吸信号和自适应偏置电压放大电路20输出的呼吸信号中的直流分量同时输入到模数转换电路70进行模数转换，其结果输送至单片机电路60，单片机电路60由内部的固化程序进行相关数据处理后，进行自动偏置电压的调整，然后提供给自适应偏置电压放大电路20；同时，单片机电路60内部的固化程序还根据设置确定窒息报警时间阈值，此阈值在其后根据呼吸波形特征的识别得到不断地修正更新；F、片机电路60向主计算机100发送波形、呼吸率和状态信号；G、计算机100显示呼吸信息。
由图2可知步骤E所述的单片机电路60内部固化程序的控制方法包括以下步骤(一)、通电后进行初始化设置，出错标志和状态标志清零；(二)、检测出错标志是否置位，未置位就往下进入主程序，若置位则转错误处理子程序进行处理，处理完毕转入主程序；(三)、进入主程序后，如显示缓存区有显示数据就调用通讯子程序将波形、呼吸率和状态数据传输至主计算机，之后，调用数据采集子程序将模数转换电路70输出口的数据采集回来；然后将采集回来的数据进行运算处理，确定初始基线阈值，并决定状态标志是否置位，再调用偏置调节子程序通过D/A转换，使单片机电路60输出调整后的自动偏置电压至自适应偏置电压放大20的同相端；(四)、主程序判别状态标志的状态，如已置位，就调用增益设置子程序，使单片机电路60输出的自动偏置电压按新的比率去计算设置，然后主程序调用呼吸波识别与呼吸率计算子程序对已采集回来的数据进行识别与计算处理，处理结果存入显示缓存区；(五)、返回到步骤(二)进行控制运行。
步骤E所述的自适应偏置电压的调整包括步骤1.首先模数转换电路70获得自适应偏置放大电路20输出的直流分量，并转换为一数字信号，输入到单片机电路60；2.单片机电路60内部固化程序中算法模块设置的比较算法窗口对输入数字信号进行比较；3.所述算法模块依据比较结果确定自适应偏置电压增量的多少，确定增加或减小数值，然后通过D/A转换器向上述自适应偏置电压放大电路20提供调整后的自适应偏置电压；4.通过调整偏置电压的大小，使上述直流分量所转换的数字信号输入不超出窗口上限和不低于窗口下限。
本发明的最佳实施例还通过以下技术方案进一步实施如图3所示设计制造一种基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，包括差分放大电路50、二极管检波电路40和模数转换电路70，该呼吸波监控装置借助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的信号导联90，连接差分放大电路50的输入端，尤其是该呼吸波监控装置还包括单片机电路60、信号发生及驱动电路10、电压放大电路30和自适应偏置电压放大电路20，所述信号发生及驱动电路10的输出端也连接信号导联90；所述单片机电路60的一个输出端连接自适应偏置电压放大电路20的一个输入端，输出一自动偏置电压；自适应偏置电压放大电路20的另一个输入端连接二极管检波电路40的输出端，自适应偏置电压放大电路20的输出接电压放大电路30的输入端；所述电压放大电路30的输出端接模数转换电路70的输入端，所述模数转换电路70输出端连接单片机电路60的又一输入接口，转换结果由单片机电路60采集；单片机电路60通过通信接口连接主计算机100。
所述信号发生及驱动电路10中包括运算放大器A6-1和A6-2，都接成同相放大器形式，对正弦波信号进行串级不对称放大，放大后的不对称输出信号通过电容C1、C3连接信号导联90。
所述自适应偏置电压放大电路20包括运算放大器A3-1，接成差分放大器形式，其反相输入端连接二极管检波电路40的输出端，其同相输入端连接单片机电路60提供自动偏置电压的输出端，运算放大器A3-1对两输入进行减法前置放大，其输出接电压放大电路30的输入。
所述单片机电路60中包括D/A转换电路、数据采集电路和通信电路，并在其程序存储区固化了控制程序。
所述通信接口遵循RS232或RS485或CAN或IEEEE1394标准。
所述通信接口还可以遵循Bluetooth标准。
本发明通过软件实现偏置电压的反馈调节设置和偏置调节效果监控，减少了硬件的控制环节；硬件模拟电路部分主要完成高频载波恒流源信号的输出、呼吸载波信号的摄取、解调、放大及模数转换等功能。
由于人体基阻抗的差异性及心电电缆带1K或不带1K电阻的变化，导致高频载波信号经解调后得到的低频呼吸信号包含的直流成分有很大的变化，而且人体的运动也会引发这个直流分量的变化，所以很难设置一个合适的固定的偏置电压来达到抵消上述直流分量的，从而达到突出呼吸波交流分量的目的。如果能对解调后的呼吸波进行直流分量监测，并根据监测结果自动地给出一个合适的反方向偏置来抵消呼吸波直流分量，才能使得后续的呼吸波信号的精确放大成为可能。
本发明利用模数转换电路70监测解调后的呼吸波形的直流分量输出，并根据监测结果及通过软件自适应调节方式，由单片机电路60控制输出一个直流电压作为自适应偏置电压放大电路20的偏置电压，做到灵活、自如地跟踪呼吸基阻抗的改变来实现调节。
单片机内部固化程序的工作原理如下由图2可知系统软件是本发明工作的核心。在上述硬件的基础上，主要完成工作状态监测、呼吸波形信号和呼吸载波直流信号的采集与处理、呼吸波的识别和与主计算机100的通信等功能。
初始化程序加电后首先进入初始化程序，主要完成对MCU状态的设置，当前各个电路工作状态检验，及测量状态的设置。
主程序这个程序负责启动数据采集程序，并发送呼吸波形、呼吸率数据和系统状态信息到通讯子程序。
增益设置程序这个程序通过软件方式实现呼吸电路增益的设置，达到适应不同的信号输入，获得最佳显示效果的目的。
偏置调节子程序这个程序将定时对当前载波直流分量进行采集，并计算平均值，然后计算并输出对应的偏置调节电压，最后采集监测调节后的呼吸电路输出效果，并与预先设定的正常波动范围(窗口)比较。当整个电路刚加电时，此程序将以2分法方式快速实现电路偏置调节电压设置，并将呼吸电路输出电压与正常波动范围比较，保证电路的正常输出。当在监测过程中出现输出电压超出正常波动范围的上限时，程序将以一定时间间隔逐步调节偏置电压的设置使得输出电压降低到正常波动范围上限内，当在监测过程中出现输出电压超出正常波动范围的下限时，程序将以一定时间间隔逐步调节偏置电压的设置使得输出电压上升到正常波动范围下限内，最终确保电路的输出呼吸波在允许范围内正常工作。
数据采集子程序这是一个定时中断子程序，设置一采样时间间隔的采样率完成对呼吸波形信号、呼吸载波直流分量电压和经偏置调节后呼吸波的采集，以及电源状态的监测与判断，并将上述的数据整理后以数组形式存储，供后续的分析计算使用。
通讯子程序这是一个通讯中断子程序，实时查询串口缓存中是否有收到的内容或有需要发送的数据，一旦有马上启动接受或发送子程序功能。
错误处理子程序这是个错误与状态信息处理子程序，将根据检测到的错误与状态信息输入，设置相应的错误与状态标志。系统主循环程序将根据这个标志给出相应的处理，同时也将这些状态标志通过通讯子程序通知主计算机100。
呼吸波识别与呼吸率计算子程序将根据当前的呼吸波基线的设置，按先进先出原则计算呼吸波基线。由于呼吸波的测量范围是8～120RPM，基线平均时间可以设置为6～8秒，这样就保证了基线能跟踪呼吸波的变化趋势，之后根据这个基线和呼吸波的幅度关系来确认呼吸波的上升沿和下降沿，依此进一步识别出呼吸波的波峰和波谷，得到波峰的时间位置，进行阈值和状态刷新后，继续重复下一个呼吸波的上升沿和下降沿的识别。当系统完成至少三个呼吸波波峰的时间位置识别确认后(即得到2个呼吸波间期)，才可能进入呼吸率的计算程序，进行呼吸率的计算，之后每刷新一次。
本发明在呼吸波形特征的识别软件方面有显著的特点呼吸波形的变化频率极缓，一般的特征识别都采用自适应波形幅度阈值跟踪方法。正常情况下上述的阈值跟踪方法也能很好地识别呼吸波的波幅和波谷，准确地计算呼吸率。但在实际应用中，呼吸波形受运动干扰的可能性较大，其干扰程度也较大。由于阈值是被实时刷新的，当出现较大的呼吸波阈值后又出现较小的呼吸波时，这些小的呼吸波将达不到当前阈值，会导致这个阈值不能及时被更新，也不能识别呼吸波的波峰、波谷，从而出现错误的报警。本发明中采用了先进先出平均基线及分段更新方法，能确保及时刷新阈值。即使在受到严重干扰的情况下，这个平均基线也不会受到太大的影响，并能及时地跟踪当前波形的变化趋势。而当前的呼吸波阈值是根据这个平均基线来确定的，这样就能确保幅度阈值能及时被刷新，并准确地识别呼吸波的波峰和波谷。因此本方法能确保当前幅度阈值既能跟踪呼吸波形的变化趋势又能使得阈值得到及时刷新，从而避免了现有技术的不足。
实践证明本发明采用了恒流的不对称载波信号的电容驱动与耦合，提高了载波信号对不同基阻抗的适应能力；通过A/D转换后采用数字方式比较来检测电压放大电路的输出，通过软件方法来实现窗口阈值的比较和实时调节，调节过程既能是沿递增的方向循环改变，也能沿递减的方向循环改变，达到了稳定、清晰、准确和安全地监测呼吸波形的目的，提高了呼吸波饱和的快速恢复能力和简化了放大电路结构。
权利要求
1.一种基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控方法，其特征在于包括如下步骤A.设置包括差分放大电路(50)、信号发生及驱动电路(10)、二极管检波电路(40)、自适应偏置电压放大电路(20)、电压放大电路(30)、模数转换电路(70)和单片机电路(60)的人体呼吸波监控装置；B.借助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的导联电极，连接人体呼吸波监测装置中差分放大电路(50)的输入端和信号发生及驱动电路(10)的输出端；C.由信号发生及驱动电路(10)向信号导联(90)传输呼吸载波信号，被人体呼吸进行幅度调制的呼吸载波信号通过信号导联(90)输送到差分放大电路(50)放大；D.放大后的呼吸载波信号经二极管检波电路(40)解调成为呼吸电压信号，并输送至自适应偏置电压放大电路(20)，自适应偏置电压放大电路(20)还输入来自单片机电路(60)设定的自动偏置电压，呼吸电压信号中的直流成分与自动偏置电压在自适应偏置电压放大电路(20)内相减；其输出再输入到后续的电压放大电路(30)进行放大；E.经电压放大电路(30)进行放大后的呼吸信号和自适应偏置电压放大电路(20)输出的呼吸信号中的直流分量同时输入到模数转换电路(70)进行模数转换，其结果输送至单片机电路(60)，单片机电路(60)由内部的固化程序进行相关数据处理后，进行自动偏置电压的调整，然后提供给自适应偏置电压放大电路(20)；同时，单片机电路(60)内部的固化程序还根据设置确定窒息报警时间阈值，此阈值在其后根据呼吸波形特征的识别得到不断地修正更新；F.单片机电路(60)向主计算机(100)发送波形、呼吸率和状态信号；G.主计算机(100)显示呼吸信息。
2.根据权利要求1所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控方法，其特征在于步骤E所述的单片机电路(60)内部固化程序的控制方法包括以下步骤①.通电后进行初始化设置，出错标志和状态标志清零；②.检测出错标志是否置位，未置位就往下进入主程序，若置位则转错误处理子程序进行处理，处理完毕转入主程序；③.进入主程序后，如显示缓存区有显示数据就调用通讯子程序将波形、呼吸率和状态数据传输至主计算机，之后，调用数据采集子程序将模数转换电路(70)输出口的数据采集回来；然后将采集回来的数据进行运算处理，确定初始阈值和窒息报警阈值，并决定状态标志是否置位，再调用偏置调节子程序通过D/A转换，使单片机电路(60)输出调整后的自动偏置电压至自适应偏置电压放大(20)的同相端；④.主程序判别状态标志的状态，如已置位，就调用增益设置子程序，使单片机电路(60)输出的自动偏置电压按新的比率去计算设置，然后主程序调用呼吸波识别与呼吸率计算子程序对已采集回来的数据进行识别与计算处理，处理结果存入显示缓存区；⑤.返回到步骤②进行控制运行。
3.根据权利要求1所述的基于阻抗变化原理人体呼吸波形监控方法，其特征在于步骤E所述的自适应偏置电压的调整包括步骤①、首先模数转换电路(70)获得自适应偏置放大电路(20)输出的直流分量，并转换为一数字信号，输入到单片机电路(60)；②、单片机电路(60)内部固化程序中算法模块设置的比较算法窗口对输入数字信号进行比较；③、所述算法模块依据比较结果确定自适应偏置电压增量的多少，确定增加或减小数值，然后通过D/A转换器向上述自适应偏置电压放大电路(20)提供调整后的自适应偏置电压；④、通过调整偏置电压的大小，使上述直流分量所转换的数字信号输入不超出窗口上限和不低于窗口下限。
4.一种如权利要求1方法所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，包括差分放大电路(50)、二极管检波电路(40)和模数转换电路(70)，该呼吸波监控装置借助体表心电信号监测装置中贴在人体体表特定位置的信号导联(90)，连接差分放大电路(50)的输入端，其特征在于该呼吸波监控装置还包括单片机电路(60)、信号发生及驱动电路(10)、电压放大电路(30)和自适应偏置电压放大电路(20)，所述信号发生及驱动电路(10)的输出端也连接信号导联(90)；所述单片机电路(60)的一个输出端连接自适应偏置电压放大电路(20)的一个输入端，输出一自动偏置电压；自适应偏置电压放大电路(20)的另一个输入端连接二极管检波电路(40)的输出端，自适应偏置电压放大电路(20)的输出接电压放大电路(30)的输入端；所述电压放大电路(30)的输出端接模数转换电路(70)的输入端，所述模数转换电路(70)输出端连接单片机电路(60)的又一输入接口，转换结果由单片机电路(60)采集；单片机电路(60)通过通信接口连接主计算机(100)。
5.根据权利要求4所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，其特征在于所述信号发生及驱动电路(10)中包括运算放大器A6-1和A6-2，都接成同相放大器形式，对正弦波信号进行串级不对称放大，放大后的不对称输出信号通过电容C1、C3连接信号导联(90)。
6.根据权利要求4所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，其特征在于所述自适应偏置电压放大电路(20)包括运算放大器A3-1，接成差分放大器形式，其反相输入端连接二极管检波电路(40)的输出端，其同相输入端连接单片机电路(60)提供自动偏置电压的输出端，运算放大器A3-1对两输入进行减法前置放大，其输出接电压放大电路(30)的输入。
7.根据权利要求4所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，其特征在于所述单片机电路(60)中包括D/A转换电路、数据采集电路和通信电路，并在其程序存储区固化了控制程序。
8.根据权利要求4所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，其特征在于所述通信接口遵循RS232或RS485或CAN或IEEEE1394标准。
9.根据权利要求4所述的基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控装置，其特征在于所述通信接口遵循Bluetooth标准。
全文摘要
一种基于阻抗变化原理的人体呼吸波监控方法和装置，其特点是设置自适应偏置电压放大电路，采用不对称载波信号输出和单向二极管检波；采用不对称的信号输出可以提高交流放大的电路增益近一半；对于电压放大电路，通过A/D转换后采用数字方式比较来检测这个放大电路的输出，通过软件方法来实现阈值窗口比较，调节过程既能是沿递增的方向循环改变，也能沿递减的方向循环改变，达到了稳定、清晰、准确和安全地监测呼吸波形的目的，提高了呼吸波饱后的快速恢复能力和简化了放大电路结构。
文档编号A61B5/085GK1559344SQ20041001538
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月16日 优先权日2004年2月16日
发明者叶继伦, 李玲华, 伍晓宇, 孙渝, 潘瑞玲 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司