基于多层修饰电极在便携式恒电位仪系统中的电化学算法优化

为了对多层修饰电极所引起的测量曲线基线偏移进行快速校准,设计一型便携式恒电位仪系统用于基于多层修饰电极的大肠杆菌检测,并提出一种基于多层修饰电极在便携式恒电位仪中的电化学优化算法。首先使用小波算法,通过选择分解层数及阈值,去除检测中的基础噪声干扰;然后使用基线和峰位置校准及重构算法,通过峰位置及基线斜率计算,去除电极修饰中间过程中因多修饰层变化而偏移的特异性误差,基于峰高不变的前提重构和优化循环伏安曲线。结果表明,系统测量下限可达微安(10^-6A)及以下量级,应用该算法后信噪比提高了30%以上,峰位置校准误差控制在1.23%以下,可达到较好的去噪和校准效果。随着国内外基于复杂修饰材料的电化学生物传感检测技术的发展,该算法因其可将测量结果与电极修饰层一一对应、具有快速定性的纵向比较和横向预判优势,将在食品安全领域的电化学快速定量检测中得到广泛应用。     

Weak physiological signal detection system with low power consumption

目的电生理信号可以提供人体各种生理状态的重要信息,它常常需要长时间的监测,因此要求检测系统具有低功耗特性.本文设计一种基于MSP430F5438处理器的微弱生理信号检测系统,并重点关注其功耗、可靠性和测量精度.方法 系统包括高性能模拟放大前端、低功耗下位机和对上传的信号进行多种处理的PC机.下位机采用MSP430F5438单片机,它具有功耗低、体积小优点,它移植有UCOS&UCGUI系统,方便储存和处理数据.PC机可以通过USB方便地连接下位机并处理数据.结果 系统可开发成电池供电的便携式检测储存装置,其特色是低功耗和便携性,这有助于长时间检测电生理信号.结论 微弱生理信号检测与处理作为一个系统工程,在医疗保健和研究方面有广大的应用前景.     

一种低功耗微弱生理信号检测系统的设计

目的电生理信号可以提供人体各种生理状态的重要信息,它常常需要长时间的监测,因此要求检测系统具有低功耗特性。本文设计一种基于MSP430F5438处理器的微弱生理信号检测系统,并重点关注其功耗、可靠性和测量精度。方法系统包括高性能模拟放大前端、低功耗下位机和对上传的信号进行多种处理的PC机。下位机采用MSP430F5438单片机,它具有功耗低、体积小优点,它移植有UCOS＆UCGUI系统,方便储存和处理数据。PC机可以通过USB方便地连接下位机并处理数据。结果系统可开发成电池供电的便携式检测储存装置,其特色是低功耗和便携性,这有助于长时间检测电生理信号。结论微弱生理信号检测与处理作为一个系统工程,在医疗保健和研究方面有广大的应用前景。     

多通道经络电学检测系统的研制

为了解决经络研究中的信息检测问题,我们研制成功了“多通道经络信息检测系统”。该系统是以微机为基础的实时多点检测装置。系统硬件包括:电极系统、模拟部分、接口电路和微机系统。软件部分为自编的开放式专用软件,可灵活地调用诸如GRAPHTOOL等数据处理软件进行数据处理。 电极系统采用Ag-AgCl防极化电极。模拟部分包括:高阻抗程控隔离放大器、低通虑波器。接口电路包括:多路同步采/保电路、多路变换器、V/I-I/V转换器和A/D变换器以及译码器等。微机系统包括:主机、显示器、打印机、键盘、鼠标等。机型要求在386及以上。本系统具备:高增益,0-60dB程控;高输入阻抗,100MΩ;高共模抑制比,100dB;较低噪声和高安全性。通过科研实际使用证明本系统设计合理,工作稳定。整个过程采用人机对话方式,易于操作,具有灵活的数据处理能力。本系统除可以用于经络电学特性的研究外,配以不同的传感器,可以进行经络的光学、机械以及化学等特性的研究。本系统既是经络实验研究的有力工具,又在临床上具有广阔的应用前景。     

上球管遥控床的智能控制

介绍能隔室遥控操作的上球管遥控床的智能控制系统,包括用VB编制的上位机监控界面,基于AT90S8515的下位机的控制,以及上、下位机的串行通信.本系统具有友好的人机界面,性能良好,易于产品的升级、改进.     

基于AVR单片机的医用X线机限束器控制系统研制

目的:研制基于AVR单片机的医用X线机限束器控制系统,满足针对医用X线机限束器控制精度、远距离调节和人性化操作等方面的要求。方法:系统采用微机控制方式,组成包括控制软件、通讯电路、机械传动3部分。以Visual Basic语言编写系统控制软件;采用AVR单片机实现系统上、下位机串口通讯;Solid Works设计传动结构并制作实物。建立实验平台后,测试控制系统各项功能和参数。结果:在视频摄像系统监视模拟光投射在患者检查部位的视野范围,各项指标均满足临床检查要求。结论:本控制系统可供临床实际应用或作为教学仪器。     

层层自组装薄膜改性的电化学传感器应用

电化学传感器具有优异的灵敏度、检测限、选择性和响应速度，被广泛用于各种生物化学物质的检测。电极作为电化学传感器的敏感元件，合理的表面改性涂层对提高传感器的检测精度和稳定性尤为重要。层层自组装技术是通过在电极基底上交替沉积具有相互作用的物质，以纳米级精度构建参数可控的三维材料体系，在电化学传感器领域已得到广泛应用。综述了层层自组装技术的成膜材料(包括聚电解质和纳米颗粒等)、成膜作用力(包括静电作用、共价键、氢键等)及其性能优化与技术改进，并介绍了基于纳米材料构建改性的层层自组装薄膜电化学传感器，展示了其在生物标志物检测、空气监测和金属离子检测等方面的应用实例。     

基于改进PID算法的射频消融治疗仪

介绍了一种基于改进PID算法的射频消融治疗仪的研制。它基于射频原位灭活原理。仪器为上、下位机结构 ,上位机为PC机 ,下位机以 89C5 2单片机为核心的测温控温装置 ,上、下位机通过RS2 32串行口通信实现数据传送。采用改进PID控温算法 ,解决了治疗过程中加热引起肿瘤组织性质变化及因更换不同加热器导致对象特性变化使控温性能降低的问题 ,确保不同加热器都能对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热。用不同加热器 (单电极、多电极 )对新鲜猪肝进行实验以验证算法 ,实验证明 ,算法适应性强、抗干扰能力强、控温精度较高 (± 2℃ ) ,仪器工作稳定可靠 ,具有较高的临床应用价值。     

基于LabVIEW的便携式房颤检测系统的研制

目的:基于LabVIEW构建了便携式房颤检测系统。方法:系统采用上、下位机结构,上位机为笔记本电脑,下位机为心电采集模块,上下位机由USB口连接。提出概率密度函数法,研究R-R间期相空间重构后两点间距离的概率密度函数曲线形状并提取特征参数kn,可精确检测房颤。上位机软件采用LabVIEW编程,分为心电信号提取模块、R-R间期提取模块及概率密度函数法检测房颤模块。三个模块中设置了二个缓存,通过缓存模式保证三个模块并行运行,提高了系统的实时性。结果:实验表明该系统可快速准确检测房颤,只需60个R-R间期(不到1分钟的心电数据),检测房颤精度大于95%。结论:系统可用于房颤的快速、精确检测及房颤治疗后疗效的评估。     

便携式生物复阻抗信息检测仪的设计

目的 设计一种高精度、简单方便的生物复阻抗信息检测仪器,可提取人体局部肌肉组织损伤的电阻抗特征,指导临床治疗与康复.方法 采用四电极模式,一对电流注入激励电极和一对电压检测电极;设计了基于AD5933与AD844的激励电流源、屏蔽驱动电路、放大电路及数字解调电路,研发了便携式生物复阻抗信息检测仪器.结果 以三元件模型作为测量对象,将笔者设计的生物复阻抗信息检测仪与安捷伦4294A阻抗分析仪进行测量对比分析,结果显示,在频率为1～100 kHz,阻抗模量信息相对误差与阻抗分析仪基本相同,相位误差小于1..以1例大腿后侧肌群中度拉伤患者作为测量对象进行的连续跟踪测量,结果符合临床诊断与生理学意义.结论 本研究设计的生物复阻抗信息检测仪具有测量精度高、操作简单、使用方便等优点,可用于指导人体局部组织损伤过程的临床诊断、治疗与康复监测.