基于STM32的便携式心电图仪设计：精密放大与干扰抑制

"低噪声低漂移-一本很好的wpf资料参考书" 在设计心电图仪时，输入阻抗是一个至关重要的参数。因为心电信号非常微弱且高阻抗，选择具有高输入阻抗的放大器能确保信号在传输过程中不受损失。如果输入阻抗过低，心电信号会因分压效应而被显著衰减，从而影响信号的正确采集和后续分析。 低噪声和低漂移是心电放大器的另一关键特性。噪声会干扰信号的清晰度，而漂移则可能导致直流电压增益的变化，进而对心电信号造成干扰。在本设计中，采用了美国B-B公司生产的INA118精密仪表放大器，这款放大器具备低噪声和小温漂的特性，适合心电信号的放大。INA118的增益可通过外部电阻Rg调节，同时它还内置了输入保护电路，具有宽电源电压范围和高共模抑制比。 在硬件设计方面，STM32微处理器是心电采集及分析处理系统的核心。心电信号采集电路采用了精密仪表放大器INA118作为前置放大器，以提高信号提取的准确性。U1A和U1B组成的射极跟随器提升了输入阻抗和共模抑制比，而U3、R13、R14和C10构成的浮地驱动电路用于抑制50Hz工频干扰。考虑到电极极化电压可能导致的前置放大器静态工作点偏离，设计中限制了前置放大电路的增益，以防止放大器进入截止或饱和状态。 心电处理电路则包含了A/D转换、滤波、存储、通信和显示等功能。A/D转换将模拟心电信号转化为数字信号，通过STM32处理器进行进一步处理。软件部分使用IAR Embedded Workbench for ARM和C语言编写，实现信号采集、滤波、显示、存储和数据上传等功能，并利用MATLAB进行滤波算法的验证。此外，系统通过RS232串口与上位机通信，上位机软件采用VC++6.0开发，具备数据处理与分析能力，提供了用户友好的心电信号采集系统界面。 设计一个便携式心电图仪需要考虑心电信号的特性和对放大器的特殊要求，如高输入阻抗、低噪声和低漂移，以及高效的信号处理和通信功能，以确保数据的准确性和可靠性。STM32微处理器在此类应用中扮演了核心角色，结合合适的硬件和软件设计，能够实现便携式心电监护设备的高效运作。