在康復(fù)機(jī)器人的人機(jī)交互系統(tǒng)中,表面肌電信號(hào)（sEMG）發(fā)揮著重要作用。針對(duì)采集單通道的肌電信號(hào)已經(jīng)不能滿足獲取更多信息量的需求,該文設(shè)計(jì)一個(gè)8通道的肌電信號(hào)同步采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括表面電極貼片、儀表放大器、帶通濾波與二級(jí)放大、50 Hz陷波器、同步采集ADC和無(wú)線藍(lán)牙模塊等部分。通過(guò)測(cè)試實(shí)驗(yàn),該采集系統(tǒng)很好地采集了人體的表面肌電信號(hào),有效去除了共模噪聲和50 Hz的工頻干擾。獲取的同步肌電信號(hào)可以進(jìn)一步用于人機(jī)交互系統(tǒng)的模式識(shí)別研究。 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(04)北大核心

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【部分圖文】：

8通道肌電信號(hào)同步采集系統(tǒng)框圖

在實(shí)際的測(cè)量系統(tǒng)中，大多數(shù)放大器處理的是傳感器輸出的信號(hào)，而傳感器產(chǎn)生的信號(hào)一般比較微弱，傳感器的等效電阻也不是常量，從傳感器來(lái)的信號(hào)常為差模小信號(hào)且含有較大的共模成分。為了放大這種信號(hào)，要求放大器除具有足夠的放大倍數(shù)外，還要有較高的輸入電阻和共模抑制比。儀表放大器就可以滿足這樣的設(shè)計(jì)要求。儀表放大器能夠去除共模信號(hào)，同時(shí)又將差分信號(hào)放大。一級(jí)儀表放大電路如圖2所示。儀表放大器AD623的增益由接在芯片1腳和8腳之間的電阻Rg阻值大小決定。輸入與輸出關(guān)系如式（1）所示。信號(hào)采集電路采用二級(jí)放大設(shè)計(jì)，第一級(jí)是儀表放大器主要用于抑制微弱肌電中共模干擾，設(shè)計(jì)放大倍數(shù)為4，則電阻Rg阻值為33 kΩ。

一階低通有源濾波器的過(guò)渡帶太寬，對(duì)數(shù)幅頻特性的最大衰減斜率僅為-20 dB/十倍頻。增加RC環(huán)節(jié)可以加大衰減斜率。二階低通有源濾波器的衰減斜率達(dá)到-40 dB/十倍頻。把第一級(jí)RC電路的電容不接地而改接到輸出端，就構(gòu)成了壓控電壓源二階低通有源濾波器，如圖3所示。壓控電壓源二階低通有源濾波器的通帶放大倍數(shù)和通帶截止頻率f0都和一階低通有源濾波電路相同。當(dāng)Q=1,f=f0時(shí)，即可保證通頻帶的增益，而高頻段幅頻特性又能很快衰減，同時(shí)還避免了在f=f0處幅頻特性產(chǎn)生一個(gè)較大的凸峰，因此濾波效果較好。


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