便携式模块化生理信号采集系统：USB接口ECG刺激器与全隔离设计

医学信号（人体生理）实验系统采用小巧薄型的外置式结构。即适用于笔记本电脑，也适用于台式电脑。与计算机接口：USB2.0。由于系统内部A/D采集部分采用了独立的电路板（在外置机箱内），因此以后无论计算机的接口技术如何发展，仪器均可通过更换A/D采集器模块和相应软件适应计算机的发展，仪器升级十分方便。刺激器采用了光耦合全隔离系统、ECG具有12种导联模式。

1. 外置式结构设计

• 采用小巧薄型的外置式结构，适配笔记本电脑和台式电脑，便于移动使用和空间受限的实验室环境。
• 抗干扰电源一体化设计，无需外接变压器或地线即可保证生物电信号的清晰度和准确性。

2. 硬件可升级性

• 独立的A/D采集模块（位于外置机箱内），支持通过更换A/D模块及软件适配未来计算机接口技术升级（如USB3.0、Thunderbolt等），延长设备使用寿命。
• 采用16位高精度A/D转换芯片，单通道采样率达1000kHz，四通道连续采样时可达200kHz，支持实时调整采样率。

3. 多通道多种功能放大器

• 4或8个独立通道，每个通道均可作为生物电放大器、血压放大器、桥式放大器等使用，支持肺量计、温度计等多种传感器接入。
• 通道间物理隔离设计，降低信号干扰，便于维护。

4. 刺激器与ECG技术

• 光耦合全隔离刺激器：支持单刺激、连续刺激、递增刺激等模式，输出电压≤50V，确保实验准确性。
• 12导联ECG模式：覆盖标准导联（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、加压肢体导联（aVR、aVL、aVF）及胸导联（V1-V6），满足复杂心电图分析需求。

5. 软件与扩展功能

• 支持自定义实验参数和量纲转换，内置超过50个预设实验项目（如心电、血压、神经放电等），并可扩展。
• 数据兼容性强：导出格式适配Matlab、SPSS等分析软件，支持二次开发接口。
• 集成网络化教学功能，可同步视频信号和生理信号，支持实验室协同教学。

6. 抗干扰

• 共模抑制比≥100dB，输入电阻≥100MΩ（双端），噪音≤±1μV，确保微弱生物电信号的高保真采集。
• 刺激器输出采用光隔离技术，符合用电标准，避免误操作导致电击风险。

应用场景

该系统广泛用于生理学研究（如心电/脑电分析）、病理机制探索（如高血压动态监测）、医学实验教学（如人体生理实验与临床诊断结合）等领域。