本文關(guān)鍵詞：人體生物電阻抗檢測(cè)技術(shù)研究

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【摘要】：生物電阻抗是人體生物信號(hào)中的一個(gè)重要電參數(shù),包含了生物豐富的生理與病理信息,對(duì)生物電阻抗的測(cè)量與分析在生物醫(yī)學(xué)工程上有著重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。生物電阻抗測(cè)量技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)一種無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù),已作為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題,受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視,如何有效地提取生物電阻抗信號(hào)中的模值和相角是目前關(guān)注的技術(shù)重點(diǎn)。本文以生物電阻抗檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ),采用四電極法,設(shè)計(jì)了一套生物電阻抗檢測(cè)電路,通過(guò)多頻率激勵(lì)與IQ解調(diào)的方法精確測(cè)量出生物電阻抗信號(hào)的模值和相角。本文對(duì)比分析了四種常用的生物電阻抗檢測(cè)原理,確定四電極檢測(cè)法為本系統(tǒng)的研究對(duì)象,四電極法具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且還能降低電極片與皮膚之間的接觸電阻,減少測(cè)量誤差。本文分析了四電極法測(cè)量電阻抗的基本原理,推導(dǎo)了電阻抗模值和相位角的計(jì)算公式,并基于測(cè)量芯片AFE4300設(shè)計(jì)一種生物電阻抗的計(jì)算方法;提出了一套多頻率激勵(lì)的生物電阻抗測(cè)量電路,采用TI公司的集成前端模擬測(cè)量芯片AFE4300為阻抗測(cè)量模塊,STM32為核心控制器,并對(duì)校準(zhǔn)電路、電源電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析,設(shè)計(jì)出開(kāi)發(fā)板電路�；诶碚撃Ｐ秃烷_(kāi)發(fā)板對(duì)純電阻、R-C網(wǎng)絡(luò)的模值和相角進(jìn)行理論計(jì)算與實(shí)際測(cè)試實(shí)驗(yàn),純電阻、R-C網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相吻合;也對(duì)人體生物電阻抗進(jìn)行了測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)一致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于A(yíng)FE4300測(cè)量芯片,模值測(cè)量誤差隨著激勵(lì)電流源頻率的增加而減小;相反,相角測(cè)量的誤差隨著激勵(lì)電流源頻率的增加而增加。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH789
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本文編號(hào)：1276469