模拟解调方式的混频生物阻抗测量系统

摘要

采用模拟解调方式混频测量生物电阻抗的系统。系统分为上位机和下位机两部分。上位机设定正弦电流激励信号的幅值和频率配置信息，通过串口送到下位机。下位机以数字信号处理器作为主控制器，由信号发生单元产生包含高低两种频率成分的混频激励电压信号和参考信号，混频激励电压信号经电压控制电流源变为混频激励电流信号，经模拟开关和电极驱动连接于激励电极。测量电极经电极缓冲与开关阵列相连，来自测量电极的电压信号经差分放大电路放大后，经解调滤波电路获得与生物体阻抗信息相关的直流信号。通过采用两种频率的混频激励模态方式配合虚参考矢量方法，获取两种频率下的电阻抗信息的实部和虚部，消除了电流转换和传输过程中相移造成的误差。

主权项

1.模拟解调方式的混频生物阻抗测量系统，具有上位机(1)、数字信号处理器(2)、信号发生单元(3)、电流源(4)、模拟开关(5)、电极驱动(6)、激励电极(7)、测量电极(8)、电极缓冲(9)、开关阵列(10)、差分放大电路(11)、解调滤波电路(12)、串口(13)、A/D转换(14)、下位机(15)、锁存器(21)、译码器(22)和加法器(24)，其特征是：系统分为上位机(1)和下位机(15)两部分，上位机(1)设定正弦电流激励信号的幅值和频率配置信息，通过串口(13)传送到下位机(15)，下位机以数字信号处理器(2)作为主控制器，由信号发生单元(3)产生包含高低两种频率成分的混频激励电压信号(18)和参考信号(17)，混频激励电压信号经电压控制电流源(4)变为混频激励电流信号(19)，经模拟开关(5)和电极驱动(6)连接于激励电极(7)，测量电极(8)经电极缓冲(9)与开关阵列(10)相连，来自测量电极(8)的电压信号经差分放大电路(11)放大后，经解调滤波电路(12)获得与生物体阻抗信息相关的直流信号(20)，此直流信号再经A/D转换(14)和数字信号处理器(2)送往上位机(1)。