JYKJ-YX-CGQ生物医学检测与传感器实验箱
一、产品简介：生物医学与虚拟仪器实验箱从原理上介绍各种常用人体监护传感器的工作过程，是为医学仪器类学生的教学实验所提供的。它是各种常规病人生理信号监护仪的原理性近似体现，它可以体现人体生理信号的某些点特性。
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二、系统特点：
1实验内容丰富，实验具有代表性。
2体积小，便于携带，便于在课堂上进行演示，甚至便于学生在宿舍中做实验。
3综合性强，可以用于教师的原理性演示，可以用于学生自己动手的实验，还可以让学生充分发挥自己的想象力来制作多种形象的应用。目前已被应用于教学演示、学生实验、课程设计、毕业设计，以及研究生的原理论证实验中
4使用方便，各实验都附带有虚拟仪器的程序，教师可以直接使用来进行演示，学生可以动过这些实例来更快的掌握编程技能。
三、系统平台功能：
1、 生物医学传感器检测系统由主机平台、传感器和实验模块组成。实验系统主机基于国产操作系统开发的软件采集软件，实验平台提供高稳定的直流稳压电源。主机平台配有电压频率信号检测。
2、 信号输出单元：正弦，方波（占空比可调），三角波，锯齿波。输出幅度：≥10Vp-p(空载)，输出阻抗：51Ω±10%，直流偏置：±3V，频率范围：0.01Hz~2MHz(SGP1002S)，0.01Hz~5MHz(SGP1005S)，0.01Hz~10MHz(SGP1010S)，频率分辨率：0.01Hz(10mHz)，频率准确度：±5×10-6，正弦波失真度:≤0.8% (参考频率1kHz)，TTL输出：频率范围0.01Hz ~ 2MHz /5MHz/8MHz，幅度>3Vp-p，扇出系数：>20 TTL负载，计数器功能：计数范围0-4294967295，测频范围1Hz~60MHz，输入幅度0.5Vp-p~20Vp-p。
供电：AC220，系统主机平台参考尺寸：550*480*260mm，传感器及模块参考尺寸：460*400*230mm。
了解各种微弱信号放大电路，典型的传感器接口电路以及其它常用的电子线路。
掌握使用数据采集控制器的使用方法，深入了解以LabView或DAQFactory为平台的虚拟仪器编程技巧和方法。
6、了解数据处理的计算原理和方法。
四、 传感器和实验模块部分：
1、 主控制芯片:采用国产微控制器芯片，配备 Xtensa双核32位LX6微处理器，支持时钟频率高达240 MHz，内置448 KB ROM、520 KB SRAM以及16 KB RTC SRAM，支持802.11b/g/n Wi-Fi，802.11n 模式下数据速率高达150 Mbps，支持蓝牙V4.2 BR/EDR和蓝牙LE标准，提供丰富的外设接口，包括SD卡、UART、SPI、I2S、IR、CAN等。FLASH：外部FLASH≥4M字节，采用SPI总线控制，网络：具有WiFi、蓝牙无线通信功能。串口：串口转USB功能。
2、 数字型医学传感器接口单元：传感器至少具有USB或TTL接口与主板连接，具有通讯与测试功能。即插即用集成应用多种医学传感器进行测试实验，至少包括温度、心音、心电、脉搏、血氧等传感器。
3、 必备电路处理单元主板或模块：处理电路需包含：低通滤波器电路，10Hz、100Hz截止频率可调；50Hz双T陷波器电路中心频率可调；音频功放电路，可真实放大心脏搏动声音；专用放大电路，增益与基线可调，握力，电桥及仪用电路；部分电路有设置故障功能并能测量电路参数。具有实验扩展区，采用快速插拔接口，方便实验扩展使用。
五、传感器配置：
1、 心音传感器：响应频率0.1-1500Hz，采样精度8位，支持数据/波形实时刷新。
2、 心率传感器：量程33-250cpm，灵敏度1mV/cm，支持数据/波形实时刷新。
3、 心电传感器：心电模块参数：（1）具有输入肢导的输入端插座；（2）隔离电路；（3）放大电路：1～500。
4、 脉搏传感器：量程-50～+300mmHg，灵敏度2000uV/mmHg，精度0.5%，采样精度10位，支持数据/波形实时刷新。
5、 血氧传感器：量程血氧1-100%，脉率47-255cpm，分辨率1%，脉率1cpm，支持数据/波形实时刷新。
6、 血压传感器：量程0-300mmHg，分辨率1mmHg， 静态误差＋/-1mmHg，动态误差+/-3mmHg，支持数据/波形实时刷新。
7、 肌电传感器：（1）表面电极片（2）放大电路、隔离电路；（3）带通滤波器：100～1000Hz；（4）两组输出信号：肌电信号、肌力信号。
8、 呼吸传感器：（1）呼吸传感器（额定顺向电流If＝10mA，额定反向电流Vr=5V）；（2）温度补偿电路；（3）放大电路：×100；（4）两组输出信号：呼吸潮气变化信号、呼吸频率信号。采样精度10 位，支持数据/波形实时刷新。
9、 体温传感器：量程25-50℃，分辨率0.1℃，支持数据/波形实时刷新。
10、电涡流非接触金属探测传感器：输出0-10V，灵敏度5mv/VF.S。
11、血管容积测量：
（1）发射传感器（额定顺向电流If=60mA，额定反向电流Vr=4V，尖峰波长λp=880nm，Δθ=±53deg）；(2)接受传感器(额定C-E电压Vceo=20V,额定集极功率PC=75mW，尖峰波长λp=880nm，Δθ=±53deg）；（3）放大电路：×100，×500；（4）带通滤波器：1～40Hz；（5）两组输出信号：容积信号、心率信号。
12、拉压力传感器：电子称重传感器，具有电桥搭建功能，包括单臂、半桥、全桥、仪用电路调理，感应点350Ω*4，非线性： 0.05%F.S，量程：200g，砝码：200g。
13、机器视觉传感器：具有人脸识别、颜色识别、形状识别、一维码、二维码识别、动作手势识别，支持二次开发，具有自主知识产权图像与分析软件著作证书。
14、无线数据通讯模块：网关部分基于蓝牙、Zigbee\WiFi mesh组网方案设计，可完成mesh网络自组建，用于接收传感器采集数据及发送控制指令等；
六、相关实验
实验一 心率传感器测量实验
实验二 体温传感器实验
实验三 脉搏传感器实验
实验四 心音测量实验
实验五 呼吸测量实验
实验六 血压测量实验
实验七 心电测量实验
实验八 脉率测量实验
实验九 血氧饱和度测量实验
实验十 肺活量测量实验
实验十一 心脏起搏实验
实验十二生物医学传感器的综合开发应用实验
实验十三医学生物电信号远程无线采集、USB数据采集与仪器分析实验
实验十四力传感器单臂、半桥、全桥标定
实验十五机器视觉传感器检测自动识别实验
实验十六模拟眼球偏光实验
五、设备附件配置
实验箱、USB线1条、电源线1条，电子说明书1份，软件程序1套（含光盘），加密狗1份。嵌入式模块，传感器模块包括：心电模块(含心电传感器）、心率模块(含心率传感器）、心音模块(含心音传感器）、脉搏模块（含脉搏传感器）、红外脉搏模块（含红外脉搏传感器）、血氧模块（含血氧传感器）、血压模块（含血压传感器）、肌电模块（含肌电传感器）、呼吸模块（含呼吸传感器）、体温模块（含体温传感器）。拉压力含电路及传感器、机器视觉传感器、人体热源成像模块、涡流式金属非接触探测传感器及模块。
六、JYKJ-YX生物医学传感开发平台
1、生物医学 传感器数据采集主板，嵌入式最小核心板支持二次开发2.4液晶屏幕、通讯数据线，信号采集编程。提供相关开发资料教学实例。
2.技术参数：生物医学传感器数据采集主板，嵌入式最小核心板支持二次开发，液晶屏幕、通讯数据线，信号采集编程。
3.配件：（1）开关电源（2）资料光盘（3）数据连接线等。
4.软件：（1）与实验箱相关联的vscode程序编译环境软件，支持Usart串口通讯及下载烧录程序，支持串口对数据的监视功能，支持多路GPIO通过程序完成对应的控制任务；（2）液晶屏微处理系统支持触摸进入子系软件单元，完成对应实验的控制任务。
5.可完成开发转换与组网实验功能：
实验1 MATLAB语言上机操作实践
实验2 用MATLAB进行信号频谱分析
实验3 低通.高通滤波器的幅频特性
实验4 IIR数字滤波器的实际与实现
实验5 RIR数字滤波器的是设计与实现
实验6 离散信号与信号的频谱分析
实验7 实时信号的频谱分析
实验8 带通.带阻滤波器的幅频特性
实验9心音传感器心音测量模块0.1-1500Hz、心音曲线描绘。
实验10脉搏传感器脉搏测量模块实时检测各种脉搏、脉搏曲线描绘。
实验11呼吸波传感器呼吸波测量模块实时反应呼吸频率及呼吸波形、呼吸比。
实验12拉压力力传感器：应变桥路应用包括单臂、半桥、全桥，传感器标定测试实验。
实验13体温测量传感器：测量范围：35-43℃±0.1℃
实验14血氧饱和度传感器：测量模块血氧饱和度测试，无线传输。
实验15肌电传感器：测量模块肌电传感器测试，无线传输。
实验16心率感器检测测试，无线传输。
实验17模拟量AD转换与采集模块：包含模拟量转换实验学习。
实验18用MATLAB设计IIR数字滤波器
实验19 用MATLAB窗函数法设计FIR滤波器