心脑电图机检定仪信号源
ylcsswb · 2009-02-25 22:44 · 58399 次点击
心脑电图机检定仪的核心部分是信号源。为适应检定需要,信号源应能产生正弦、方波、三角、微分等波形。本文介绍的信号源除能完成以上功能外,适当改变软件可得其它各种波形。结构框图见图-1,电路原理图见图-2。图-1(1)电压基准:采用LM336-5.0V,见图14-2的VS。VD1~VD4为温度补偿。R2、R3若用电位器替代,可对基准源的基准电压进行调整(在此将其固定)。(2)波形形成:主要由A1数模转换器DAC1230及运算放大器A2组成。工作时向A1的DI1~DI8送不同的代码,VRFE端便可输出相对应的电压。当微处理器经数据总线D6~D7按所要产生信号的函数规律向A1送代码时,VRFE端便得到相应波形。VRFE输出的波形再经R4、R5及A2放大、电平偏移,由A2输出VDZ~4095/4096VDZ双极性信号。其峰值接近2VDZ。表1输出标称值(峰-峰值)衰减量KL1KL2KL32V1/5任意114V2/51018V4/50010.2V1/50任意100.4V2/501000.8V4/50000(3)步进衰减器1:由电阻R7~R11及断电器KL1~KL3组成。通过三只继电器不同状态组合,得到不同的衰减量,对应关系见表1。在表1中,假设衰减器的输入信号峰-峰值2VDZ=10V,并设图14-2中所画继电器触点状态为逻辑1状态。(4)跟随及有源滤波:由A3、R12~R15、RP1及C5和C6组成同相输入2阶有源滤波器,转折频率约为10Hz。其作用:①利用其高输入阻抗的特点,使精密衰减器输入阻抗变化造成的误差小到可忽略;②对A1产生的信号中的小阶梯进行适当平滑;③经RP1进行幅度微调,调整时可使A3的放大倍数在1.04~1.06间变化,以此校准号源的幅度准确度。图-2(5)精密衰减器:由A4、A5构成。这是DA转换器最常见的用法,只是VRFE加的不是直流标准电压,而是各种函数信号。工作时微处理器给A1输入不同的代码,使经过A4的信号得琶相应衰减。衰减分辨率为输入信号幅度的1/4096(约0.025%)。(6)步进衰减器2:由R19~R21、R16、RP2及KL4~KL6组成。其中RP2为×10倍率调整。状态值表见表2。表2衰减量KL4KL5KL610任意001/1001111/10000011从以上三部分衰减器的介绍可见,它们结合到一起,便可使信号电压在8μV~30V内连续可调。由于有足够的分辨率,便可实现在标准器上直接读取检定误差,比在被检仪器上读取误差,引入的估读误差小得多。更重要的是,能利用微处理器对幅度系统误差进行修正,放宽了对各衰减器电阻准确度的要求,降低了成本。