- •1. Сигналы головного мозга и устройства их приема.
- •Ритмы головного мозга.
- •Принцип построения электроэнцефалограммы
- •Возможность бесконтактной регистрации сигнала ээг
- •Аппараты регистрации ээг
- •Для более подробного описания рассмотрим 2 примера современных электроэнцефалографических систем германской фирмы Schwarzer: Пример 1.
- •Аппараты бесконтактного измерения сигналов головного мозга
- •2. Проектирование измерительной системы
- •2.1. Общая структурная схема
- •2.2. Вариации блока фильтрации и обработки
- •2.3. Проектирование полосовых фильтров
- •2.4. Ацп и буфер хранения дискретных точек системы
- •2.5. Перспективы дальнейшего развития устройства
- •3. Разработка принципиальной схемы устройства
- •3.1. Реализации аппаратной части устройства
- •3.2. Проектирование виртуального прибора
- •3.3. Программная реализация виртуального прибора
- •3. Блок записи и дозаписи в файл
- •3.3.1. Блок Case структуры
- •3.3.2. Блок разделения по полосам, отвечающий за выделения ргм
- •3.3.3. Блок записи и дозаписи в файл
- •3.3.4. Блок определения времени работы устройства
- •3.3.5. Блок считывания полученных ритмов из файла
- •3.4. Обобщенная схема аналогового полосового фильтра
- •4. Создание реального прибора и его тестирование
- •4.1. Устройство бесконтактного считывания сигналов головного мозга
- •4.2. Тестирование прибора
3.1. Реализации аппаратной части устройства
Для реализации аппаратной части системы фильтрации и обработки, я предлагаю воспользоваться многофункциональной платой ввода/ вывода фирмы National Instruments, S-серии NI 6154, которая подходит для приложений, требующих быстрой регистрации данных, а так же обладает требующимися характеристиками АЦП и средствами для реализации буфера хранения данных.
Технические характеристики платы: Таблица 1
Особенности |
NI 6154 |
Шина |
PCI |
Аналоговые входы |
4 DI SS |
Максимальная частота оцифровки |
250 кГц/к |
Разрешение АЦП (бит) |
16 |
Максимальное входной диапазон |
±10 В |
Число входных диапазонов |
4 |
Цифровая синхронизация |
да |
Аналоговые выходы |
4 |
Разрешение ЦАП (бит) |
16 |
Максимальная частота работы ЦАП |
250 |
Количество цифровых входов |
6 |
Количество цифровых выходов |
4 |
Рабочее выходное цифровое напряжение |
5 В |
Количество счетчиков, разрешение (бит), частота (МГц) |
2, 32, 80 |
Изоляция |
межканальная |
Данная плата будет выполнять функцию АЦП и буфера хранения данных при сборе информации поступающей с усилителя. В качестве входного порта в данном случае будет использоваться один из аналоговых входов на многофункциональной плате. Разъем порта также предполагает защиту от помех.
Также нам необходима интегральная микросхема с 2мя инструментальными усилителями: 8066AR. Данная микросхема будет использоваться для осуществления усиливающего каскада из 2х инструментальных усилителей с одинаковыми коэффициентами усиления. Данная микросхема заложена в основу предусилителя.
Технические характеристики микросхемы 8066AR: [5]
Таблица 2
Особенности |
Значение |
Максимальное напряжение |
26.4 В |
Разброс напряжений |
От 5 до 24 В |
Максимальные рабочие температуры |
−65°C to +125°C |
Дифференциальное входное напряжение |
1.8 В |
Напряжение смещения |
1.5 мВ макс |
Максимальная частота |
145 МГц |
Синфазное отношение |
−100 dB |
Потребление |
6.4 mA |
Схема усилителя:
Рис.22. схема усилителя с использованием микросхемы 8066AR
Сигнал с предусилителя нашей системы поступает на аналоговый вход платы ввода/вывода. Далее он оцифровывается с помощью АЦП многофункциональной платы и затем с помощью буфера находящегося на той же плате подается порциями по 1000 отсчетов (по теореме Котельникова частота дискретизации должна быть в больше чем в 2 раза частоты сигнала) в виртуальный прибор спроектированные в Lab VIEW.