ECG-6511心电图机

1、五、五、ECG-6511ECG-6511心电图机心电图机w按照心电图机能够同时测量的导联信号的通按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分道数分w1.单通道心电图机：心电图机中只有一条信单通道心电图机：心电图机中只有一条信号通道，每次只能记录一道信号的号通道，每次只能记录一道信号的 装置装置w2.多通道心电图机：心电图机中有多条独立多通道心电图机：心电图机中有多条独立的信号通道，每次能同时记录多通道的装置的信号通道，每次能同时记录多通道的装置普通式心电图机原理结构人人体体输输入入保保护护电电路路1mv定标定标高高频频滤滤波波导导联联选选择择前前置置放放大大隔隔离离电电路路电电压压放放大大功功

2、率率放放大大DC-DC浮地电源浮地电源电源电源心电图机信号通道部分电路输入部分输入部分威尔逊电阻网络威尔逊电阻网络时间常数时间常数导联切换复零电路导联切换复零电路1mv定标电路定标电路电极脱落检测电路电极脱落检测电路肌电滤波电路肌电滤波电路50Hz滤波电路滤波电路灵敏度选择电路灵敏度选择电路光耦隔离电路光耦隔离电路输入部分输入部分威尔逊网络威尔逊网络导联选择导联选择电极脱落电极脱落检测检测1mv定标定标时间常数及复位时间常数及复位50Hz滤波电路滤波电路肌电滤波电路肌电滤波电路灵敏度选择灵敏度选择（一）浮地前放大电路（一）浮地前放大电路（1 1）前）前置输入部分置输入部分高压保护高压保护高频滤

3、波高频滤波HF低压保护低压保护l高压保护高压保护原理：当电压大于氖泡原理：当电压大于氖泡的起辉电压时，氖泡两的起辉电压时，氖泡两端电压被限制在端电压被限制在6070V之间，从而使输入之间，从而使输入端的高压成分不能向后端的高压成分不能向后面电路传送面电路传送l高频滤波高频滤波RC电路组成低通滤波器，将输入端的电路组成低通滤波器，将输入端的高频信号过滤掉，由公式高频信号过滤掉，由公式1322HfkHzRCl低压保护低压保护8.7V返回返回（2）威尔逊电阻网络）威尔逊电阻网络1.TEST2.导联导联I3.AVR变形的威尔逊变形的威尔逊 中心端中心端4.胸导联胸导联威尔逊中心端威尔逊中心端返回返回威

4、尔逊网络连接原理图威尔逊网络连接原理图（3）导联选择）导联选择w4052是两组开关，是两组开关，4选选1逻辑真值逻辑真值开关选通的状态开关选通的状态IN B A 00 0 12接接13脚脚 1接接3脚脚 00 1 14接接13脚脚 5接接3脚脚 01 0 15接接13脚脚 2接接3脚脚 01 1 11接接13脚脚 4接接3脚脚 1X X 开开 路路 开开 路路 逻辑真值与转换状态逻辑真值与转换状态 输入编码输入编码导联选择逻辑导联选择逻辑功能功能INBAIC103IC104IC105IC106000TESTaVRV2V6001aVLV3闲置闲置010aVFV4闲置闲置011V1V5闲置闲置1X

5、X不工作不工作不工作不工作不工作不工作不工作不工作导联选择逻辑功能导联选择逻辑功能 lTES相当于没有输入可用于调整水平基线l导联导联I同理，导联II，III也是经过10K电阻到达放大器A1l加压导联加压导联AVR10K20K20Kl胸导联胸导联威尔逊中心端返回返回（4）屏蔽驱动电路）屏蔽驱动电路 在图4-15中IC112、D118、D119、R110、R111、L100、C132构成屏蔽驱动电路 2.浮地前放大电路浮地前放大电路（1）前置放大器）前置放大器由IC107、IC108A组成 （2）1mv定标电路定标电路312002120052.3 106.8VpmvW由电路图可知Vp6.8v10

6、21110200kVmvmvkk返回返回（3）起搏脉冲抑制电路）起搏脉冲抑制电路 l时间常数时间常数13.3MF电容电阻高通滤波器高通滤波器主要功能是隔直流（人主要功能是隔直流（人体上的极化电压跟放大体上的极化电压跟放大器的漂移电压）器的漂移电压）13.33.33.2RCFMss 其中R 热噪声 C Zc 从而使得滤波的截止频率降低，保护了心电的低频成分,但电容的噪声也增大,因此时间常数必须适中（4）导联切换复零电路（闭锁电路）导联切换复零电路（闭锁电路）由由T2,T3组成，当组成，当/INST是低电平时，是低电平时，经过光耦电路的反相，经过光耦电路的反相，在在A端输入一个高电端输入一个高电平

7、，此时平，此时T2，T3导通，导通，电容电容C1对地迅速放电，对地迅速放电，使得电路上的电流迅使得电路上的电流迅速减少到零速减少到零A返回返回（5）光电耦合电路）光电耦合电路3.中间放大合电路中间放大合电路（1）增益调节放大器）增益调节放大器 由由IC115A、VR102等组成等组成 （2）高频滤波电路）高频滤波电路 由由R157、C116组成的高频负反馈网络，组成的高频负反馈网络，可以滤除高频干扰。可以滤除高频干扰。（3）灵敏度）灵敏度/滤波滤波 选择电路选择电路01020324UUU返回返回35.7KCd4053输入编码真值输入编码真值选择功能选择功能C B A灵敏度灵敏度 0 01/2

8、1 1 1 0 1 2 0 滤波滤波OFF 1 滤波滤波ON 选择功能与编码关系选择功能与编码关系 （4）交流）交流/肌电滤波电路肌电滤波电路 由由IC116A、IC116B和和R161R166、C118C120组成有源陷波网络的交流滤波电组成有源陷波网络的交流滤波电路，抑制路，抑制50Hz交流干扰并将其衰减为原振幅交流干扰并将其衰减为原振幅的的1/8。 由由R167、C121组成肌电干扰滤波电路，组成肌电干扰滤波电路，用驱动器用驱动器Q105、Q106来控制，抑制来控制，抑制35Hz肌肌电干扰并将其衰减电干扰并将其衰减3dB。l交流滤波电路交流滤波电路返回返回l肌电滤波电路肌电滤波电路114

9、02284.50.047fHzRCkF当当EMG键按下时，键按下时，低电平输入通过低电平输入通过光电耦合器后变光电耦合器后变成高电平，使得成高电平，使得T5导通，从而二导通，从而二极管截止，场效极管截止，场效应管导通。由应管导通。由84.5k和和0.047u组组成的成的RC滤波电路，滤波电路，过滤过滤35Hz的肌电的肌电信号信号返回返回（5）比例运放）比例运放 I C117（6）基线置零电路）基线置零电路 V109、 V110（7）电极脱落检测电路）电极脱落检测电路由由A7和和A8组成的比较器以及组成的比较器以及4个个33K的电阻组成的电阻组成 当当A1的输入的输入|Vi|200mv，通过，通

10、过A1的放的放大此时大此时 a点点|Va|4V，从而，从而使使A7或或A8输出高电平，使输出高电平，使得二极管导通，该高电平得二极管导通，该高电平通过光电耦合器驱动键控通过光电耦合器驱动键控电路板上的电极监测发光电路板上的电极监测发光二极管发光报警，表示电二极管发光报警，表示电极已经脱落。极已经脱落。a4V返回返回-4V（二）键控电路1功能选择按键功能选择按键14个功能选择按键（个功能选择按键（SW201SW214）：）：上升（前进）键（上升（前进）键（ADV）、下降（后退）键）、下降（后退）键（REV）、闭锁键（）、闭锁键（RESET）、）、1mV定标键、定标键、启动（启动（START）、观

11、察（）、观察（CHECK）、停止）、停止（STOP）、灵敏度选择开关（）、灵敏度选择开关（2、1、1/2）、肌电干扰抑制（）、肌电干扰抑制（EMG）、交流干扰抑）、交流干扰抑制（制（HUM）、纸速转换（）、纸速转换（25、50）。）。2电子开关电路电子开关电路lIC201，IC202组成电子开关电路。组成电子开关电路。lIC202为双路互锁式电子开关，内部有两组电子开关，为双路互锁式电子开关，内部有两组电子开关，IN1IN3对应对应OUT1OUT3为第一组（为第一组（STOP、CHECK、START）的选择；）的选择；IN4IN6对应于对应于OUT4OUT6为第二组，灵敏度（为第二组，灵敏度（

12、1/2、1、2）的选择。两组开关各允许选通一个。）的选择。两组开关各允许选通一个。IN端输入为低电平时端输入为低电平时开关选通，并输出低电平，并分为两路，一路控制功能电路，开关选通，并输出低电平，并分为两路，一路控制功能电路，完成相应的工作状态及灵敏度转换；另一路点亮对应的发光二完成相应的工作状态及灵敏度转换；另一路点亮对应的发光二极管。极管。lIC201为循环自锁式电子开关。两组开关可同时工作，亦可单为循环自锁式电子开关。两组开关可同时工作，亦可单独工作。独工作。IN1用于控制肌电干扰抑制，用于控制肌电干扰抑制，IN2用于控制交流干扰抑用于控制交流干扰抑制。制。 3.闭锁（INST）控制电路

13、w有三个来源：有三个来源：w1.1.连续描记信号，在转换导联时同时产生连续描记信号，在转换导联时同时产生INSTINSTw2.2.手动闭锁开关手动闭锁开关RESETRESET键键w3.3.在从在从“准备准备stop”stop”到到“观察观察check”check”时时（1）初始置零电路）初始置零电路 由由R205、C210和和IC203A组成。它的作用是当组成。它的作用是当电源接通的瞬间输出一个正脉冲，使编码器（电源接通的瞬间输出一个正脉冲，使编码器（IC212）的输出端全部置零。的输出端全部置零。 因为接通电源时，因为接通电源时，C210两端电压不能突变，两端电压不能突变，IC203A输入为

14、零电平，输出即为高电平。输入为零电平，输出即为高电平。（2）基线置零控制电路）基线置零控制电路l由由SW203、IC203D组成。按下组成。按下SW203时，时，IC203D便输便输出一个高电平，并通过出一个高电平，并通过IC204B和和IC204C两个正或门及两个正或门及IC215C非门反相输出一个负脉冲，经插座非门反相输出一个负脉冲，经插座J200送到前置放送到前置放大电路去启动大电路去启动INST电路。电路。l由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信号，经过由号，经过由IC203C和和IC205B组成的单稳电路后，输出组成的单稳电路后，

15、输出一个正脉冲。用它启动一个正脉冲。用它启动INST电路，使开启电源瞬间或电路，使开启电源瞬间或转换导联期间，将干扰信号对地短路及基线置零。转换导联期间，将干扰信号对地短路及基线置零。l当工作方式转到当工作方式转到STOP状态时，从状态时，从IC202的的4脚输出一个由正脚输出一个由正变零的跳变，经变零的跳变，经C223在在R244上产生一个正脉冲，再经上产生一个正脉冲，再经IC204C和和IC215，亦作为，亦作为INST电路的启动脉冲。同时电路的启动脉冲。同时IC202的的4脚输出脚输出的零电平，仍作为主置零（的零电平，仍作为主置零（MINST，即，即MAIN INST）控制信号，）控制信

16、号，分别送到前置放大电路和电源电路去分别送到前置放大电路和电源电路去 电路分析微分型单稳态-导导联联切切换换时时按下按下RESET键时键时+8V+8V电路初始状态电路初始状态-由由STOP向向CHECK转换时转换时l 由于由于C223两端电压不能突变，所以两端电压不能突变，所以IC204的的8脚为高电平，当电容充电完毕是脚为高电平，当电容充电完毕是8脚会由高电脚会由高电平变为低电平，此时平变为低电平，此时INST会产生高电平会产生高电平4.导联选择部分（升导联选择部分（升/降编码）降编码）二进制可逆二进制可逆计数器计数器施密特触发器施密特触发器BCD十进十进制译码器制译码器顺顺逆逆延时电路延时

17、电路（1）编码器（二进制可逆计数器）编码器（二进制可逆计数器）5脚为总控制端，高电脚为总控制端，高电平时不允许计数，平时不允许计数，1脚脚为计数方式控制端，为计数方式控制端，高电平时为预置计数，高电平时为预置计数，低电平时为加减计数。低电平时为加减计数。10脚为加减计数控制脚为加减计数控制端，高电平时作加法端，高电平时作加法计数，低电平作减法计数，低电平作减法计数。计数。9脚是复位控制脚是复位控制端，低电平时计数，端，低电平时计数，高电平时将输出端全高电平时将输出端全部置部置零。 控制端控制端第第5 加减控制加减控制第第10脚脚计数方计数方式第式第1脚脚 复位控制复位控制第第9脚脚计数功能计数

18、功能100不不 计计 数数0100加加 法法0000减减 法法10预置计数预置计数1输出置零输出置零逻辑真值与计数功能关系逻辑真值与计数功能关系没有键按下时没有键按下时-+-（2）键控编码电路）键控编码电路由由IC205A、IC203B、IC212和和SW201、SW202等组成键控编等组成键控编码电路，完成导联选择上升（码电路，完成导联选择上升（ADV）或下降（）或下降（REV）的功能。）的功能。当ADV键按下时-+5译码电路译码电路开机接通电源，由于初始置零电路的作用，使开机接通电源，由于初始置零电路的作用，使IC212的输出置零。当按下的输出置零。当按下SW201键时，有一个高电平加在键

19、时，有一个高电平加在10脚上，编码器上升计数。同时，该正脉冲通过脚上，编码器上升计数。同时，该正脉冲通过IC205A、R203和和C201的延迟电路及的延迟电路及IC203B反向门，反向门，送到送到IC212的的15脚计数时钟输入端，使输出编码加脚计数时钟输入端，使输出编码加1。如原状态是如原状态是“0000”，加，加1后变成后变成“0001”，即导联前进，即导联前进一步。当按下一步。当按下SW202键时，键时，10脚通过脚通过R201接地，输入接地，输入低电平，编码器作下降（减法）计数。同样给低电平，编码器作下降（减法）计数。同样给15脚一个脚一个正脉冲，使输出端编码减正脉冲，使输出端编码减

20、1。如原状态是。如原状态是“1100”，减，减1后变成后变成“1011”，即导联从，即导联从V6选择降为选择降为V5。导联选导联选IC212 Q3 Q0 输出编码输出编码择状态择状态D C B A TEST 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 aVR 0 1 0 0 aVL 0 1 0 1 aVF 0 1 1 0 V1 0 1 1 1 V2 1 0 0 0 V3 1 0 0 1 V4 1 0 1 0 V5 1 0 1 1 V61 1 0 0 Q3Q0输出编码与导联选择状态的关系输出编码与导联选择状态的关系 由由IC213和和IC214组成，该译码集成电路是将四位二进

21、制数据变为十进制数据的译码器组成，该译码集成电路是将四位二进制数据变为十进制数据的译码器 w施密特触发器翻转一下，产生一个时钟信号施密特触发器翻转一下，产生一个时钟信号计数一次，再通过计数一次，再通过BCDBCD译码器译码给前置放大译码器译码给前置放大电路的电路的40524052选择相应的导联，同时通过反相选择相应的导联，同时通过反相器与发光二极管相连，使其发光显示相应导器与发光二极管相连，使其发光显示相应导联情况联情况w当顺移到V6导联时，Q3Q2Q1Q01100，则第二个14028B的Q4脚输出一个高电平，再多一个脉冲， 则Q5脚输出一个高电平,使RST脚为高电平，计数器恢复到0000开始

22、计数，即导联回到TEST导联当RED键按下时+-w同顺移一样，只是由于U/D脚为低电平所以来一个时钟信号减一次w而当移到TEST导联时，相应有Q3Q2Q1Q00000，再来一个减数脉冲，则Q3Q2Q1Q01111，此时第二个14028B的Q脚输出一个高电平到PE端，则计数器复位到1100，即V6导联6.电机转速控制电路（稳速、调速）+-+-+作用+12V-+-25m/s50m/s+-+25m/s50m/s初始状态初始状态为为25m/s1/64Hz1/64Hz+-1/128Hz返回返回1/128Hz1/64Hz-+-1/128Hz1/64Hz或或1/128Hz整形电路整形电路控制马达控制马达停或

23、走停或走START比较器比较器马达马达转速转速晶振晶振分频分频 相比较相比较反馈电流反馈电流7.灵敏度初始时灵敏度选择在初始时灵敏度选择在1前置放大器电路前置放大器电路中的灵敏度选频中的灵敏度选频（四）供电电路四）供电电路交直流选择电路电量指示电路充电指示电路定时电路充电电路DC-DC变换w充电时，充电时，SW401置置“充电充电”；检测键处；检测键处于于“准备准备”位置，位置，RESET处于处于“0”电电平平INST为低电平为低电平Q410截止截止Q406Q407工作工作向电池充电。充电电向电池充电。充电电压调整在压调整在15.315.4Vw当当Q410基极为基极为“1”时导通，时导通，Q4

24、09饱和饱和Q406Q407截止充截止充电电路不工作。电路电电路不工作。电路中中D409是保护二极是保护二极管，防止电池反向充管，防止电池反向充电。电。（b）充电过流保护电路）充电过流保护电路 由电流取样电阻由电流取样电阻R440，Q408，VD408组成；组成； Q408的作用：当充电电的作用：当充电电流过大时，流过大时，R440上压降上压降大于两个大于两个PN结电压（约结电压（约1.2V以上），使以上），使Q408导导通，通，Q406Q407截止，截止，充电电路停止工作。充电电路停止工作。 本机充电保护电流为本机充电保护电流为200mAw（c）当控制键处于）当控制键处于“走纸走纸”“”“观

25、察观察”位时位时 RESET处于处于“1” Q410导通导通Q409饱和饱和 Q406Q407截止，充电停止截止，充电停止 （2）充电指示电路w由Q404，Q405，IC405A，IC405B组成w充电时LED402闪烁充电完毕LED402常亮 充电时：充电电流在充电时：充电电流在R440的压降虽不能使的压降虽不能使Q408导通，但导通，但满足满足Q405的导通，通过的导通，通过R438对对C410充电，当上电压充充电，当上电压充到一定值，到一定值，IC405B的反向输入端电压高于同向端电压的反向输入端电压高于同向端电压（约（约+6V）时，）时，IC405B的的8脚输出低电平，使脚输出低电平，

26、使LED402反反偏不亮。偏不亮。 经过经过R436加到加到IC405A的反向输入端的反向输入端3脚上，脚上，使其输出脚使其输出脚2为为“1”Q404导通；导通；C410快速放电使快速放电使IC405B的反向输入端的反向输入端7脚电平低于脚电平低于6脚电平使脚电平使IC405B的的8脚为脚为“1”（约等于充电电压）从而使（约等于充电电压）从而使LED402发亮。这时发亮。这时C411被充被充电，使电，使IC405A的输出的输出2脚为脚为“0” Q404截止截止电流又通电流又通过过Q405，R438给给C410充电，当充电，当C410充电电压达到一定充电电压达到一定值时，值时，IC405B再次翻

27、转使再次翻转使LED402熄灭。如此反复，使熄灭。如此反复，使LED402时亮时暗，指示充电正在进行。时亮时暗，指示充电正在进行。 当充电约10小时，由于蓄电池端电压升高，接近于充电电压，使充电电流减少，这时R440上压降已不能使Q405导通，电容C410因失去充电而变成低电平，使IC405B7脚为“0”6脚为“1”，输出8脚为“1”，LED402维持常亮状态，表示充电已经完成。3.交流供电电路主要由主要由IC403跟跟RY400组成组成 STARTSW401闭合闭合整流电源经稳压块整流电源经稳压块IC400稳压稳压IC403A的的“8”脚为脚为“1”，“9”脚为脚为“0” Q400截止截止R

28、Y400没没电流，电流，-常闭常闭对心电图机提供对心电图机提供+12V电压电压+-（2）交流供电中断（交）交流供电中断（交-直流供电转换）直流供电转换） 整流电压消失整流电压消失IC403A的的8脚为脚为“0” 9脚脚为为“1” Q400导通导通RY400吸合吸合-常闭常闭向负载提供蓄电池电压向负载提供蓄电池电压 +-（3）当整流电源恢复电压时，恢复交）当整流电源恢复电压时，恢复交流供电情况。流供电情况。 当交流供电恢复后，当交流供电恢复后，IC403A的的8脚又为高电脚又为高电平，平，9脚即为低电平，脚即为低电平，Q400截止，截止，RY400不工不工作，作，-恢复常闭接通，故又恢复为交流供

29、恢复常闭接通，故又恢复为交流供电。电。（4）SW401的作用的作用 “工作工作/准备准备”开关开关SW401，若在，若在“准备准备”（STBY）位置时，因）位置时，因1与与2没接通，不管有无没接通，不管有无交流供电，交流供电，IC400因无供电电压而不工作。而因无供电电压而不工作。而IC403由蓄电池通过由蓄电池通过R460、D402供电，供电，IC403A的的1脚为高电平，脚为高电平，Q400截止，截止，RY400不工作，不工作，常闭接点常闭接点-仍接通，因此蓄电池无供电输仍接通，因此蓄电池无供电输出。只有出。只有SW401既闭合又无交流供电时，蓄电既闭合又无交流供电时，蓄电池才有供电输出。池才有供电输出。4.电池电压指示、放电保护、自动定时 断电保护电路w当电池电压下降到约当电池电压下降到约10V10V时，自动关闭供电时，自动关闭供电电路，保护蓄电池不因过放电而损坏电路，保护蓄电池不因过放电而损坏w当心电图机停止状态超过指定时间时，由当心电图机停止状态超过指定时间时，由时控电路自动关闭蓄电池供电电路，避免时控电路自动关闭蓄电池供电电路，避免蓄电池电路的消耗蓄电池电路的