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信号采集与处理系统

BL-420N

一、硬件参数

1. 采样通道接口：4个物理采样通道，1个12导联全导联心电接口；

2. 物理采样通道扩展：任意一个物理采样通道可扩展至8个实际数据采样通道，总计可进行32通道数据同时采样，并可对各个通道参数进行调节。如在一个物理通道上连接无线人体生理信号仪，该物理通道可同时采集体位、心电、呼吸、潮气量、脉搏、血氧、收缩压、舒张压等8个信号；

3. ★实时传感器类型自动识别：系统能自动识别任意物理通道连接的传感器类型，同时在仪器面板和软件界面上有具体传感器类型和参数提示；

4. 传感器定标信息自动存储：定标信息随传感器移动，更换设备无须再次定标；

5. 量程：±50μV ~±1V；

6. ★滤波器：同时具备硬件模拟滤波器、DSP 5阶贝塞尔滤波器、软件数字滤波器

1）低通：1、 2、 5、 10、 20、 50、 100、 200、 500、 1k、2k、 5k, 10k,20k, 50k，合计15档 ；

2)高通（时间常数）：DC、5S、2s、1s、0.5s、0.2s、0.1s、0.05s、0.02s、0.01s、0.005s、0.002s、0.001s，合计13档 ；

3）50Hz陷波：开、关两档可调；

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7. 最大采样率：800KHz

8. AD转换器：16位4通道同步采样；

9. 共模抑制比（CMMR）：>100DB;

10. 输入阻抗：10MΩ@DC；

11. 等效输入噪声：电压峰峰值 < 2.0μV，信噪比：> 100dB；

12. 支持多种采样方式：连续采样、刺激触发采样、外部触发采样、程控采样；

13. 系统级联：2~4台设备级联；

14. 电源:DC 12V  

15. 环境监测功能：可实时监测温度、湿度、大气压，并同步记录到实验数据文件中；

16. 信号采集设备使用情况记录和显示：自动记录设备使用情况，包括首次使用日期，最近使用日期，累计使用时间和次数等，使用情况记录在硬件中并可以在采集软件界面中显示；

17. 具有监听、记滴功能；

18. 设备高级程控刺激器，刺激器参数包括：

1）波形：方波、三角波、正弦波、余弦波、半正弦波、直流波、用户编辑任意波形；

2）模式：恒流、恒压两种输出方式；

3）电压：-110V~110V；

4）电流：-150mA~+150mA；

5）时间步长：0.05ms。

19. ●刺激器脉冲波形自定义：可通过自定义编辑刺激波形实现方波、正弦波、三角波在同一段刺激指令中输出，给出刺激后可在软件上采集到并同时显示输出的方波、正弦波、三角波刺激波形；（视频演示同时同屏输出三种不同波形）

20. ●个性化刺激参数设定：可通过手动画图任意绘制非简单点与点之间相连的不规则弧形及锯齿波形，并且可以在采集系统中采集到手动拖动设置的不规则刺激波形；（视频演示）

21. ●支持扩展人体无创连续血压测量功能：系统可兼容人体无创血压连续测量仪，通过接入任意一个物理采样通道，即可在信号采集系统软件中实时记录人体无创连续血压波形。该功能的测量范围0~299mmHg，具备高精度测量能力，误差范围控制在±1mmHg以内。（视频演示。）

22. 具有CE安全认证证书。

二、软件参数

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1. 软件显示通道数：1~64通道可变，默认显示通道数为4通道，当同时采集12道全导联心电波形时软件界面上同时显示12道心电波形；

2. ★同时打开反演文件数：4个，可在同一软件界面上同时比较显示4个反演波形；

3. ★实时采样和反演同时进行：在信号实时采样过程中，可在实时采样软件上同时打开以前记录的文件进行查看、对比、分析等操作；

4. ★可播放反演文件声音：反演文件时，在波形反演同时可播放该波形声音，比如播放减压神经放电声音；

5. ★通道差异化采样率设置：不同通道可设置不同采样率进行数据采样、不同采样率的信号波形可同步记录及同步显示；

6. 通道波形颜色设置：可单通道、全部通道进行波形颜色、背景颜色、格线颜色及风格设置；

7. ★波形截图水印功能：波形截图的复制、粘贴自动添加水印；

8. 具有反演文件列表窗口：用户可通过直接点击列表文件名快捷打开反演文件；

9. 具有浮动快速启动窗口：用户可直接启动停止实验；

10. 嵌入软件界面的实验报告编辑功能；

11. 实验报告、数据上传和下载（用户需配置实验室信息管理系统）：实验数据上传到数据中心，实验设备使用情况可收集并上传至实验室信息管理系统进行统计；

12.  软件实验模块内嵌web电子教材：在一个实验模块页面内用生动形象的、图片、动图、视频讲解实验原理、目的、器材、步骤、操作过程；

13. 专业实验知识展示：可以Flash文件和流媒体等形式展示各种专业实验技能；

14.  软件直接与虚拟仿真实验中心连接（用户需配置虚拟实验仿真中心）：为学生展示更多实验知识；

15. 软件自动升级功能：软件自动搜索服务器上的最新版本软件并提醒用户升级，用户确认后可自动升级；

16. 用户意见自动收集：软件中含用户意见收集窗口，用户输入的任何意见可直接传到软件开发商；

17. ★数据导出：可导出原始实验数据及分析结果；

18.  通用数据处理：微分、积分、频率直方图、序列密度直方图、非序列密度直方图、频谱分析、平均血压、记滴趋势分析以及基于包络算法的心率曲线分析等；

19.  ●专用数据处理：血流动力学实验参数分析、心肌细胞动作电位参数测量、心功能参数分析，突触后电位分析，心率变异分析，心电向量图分析等，提供分析的DEMO数据供用户演示和学习；（视频演示上述专用数据处理）

20. ★专业的心率变异分析：可显示Lorenz图，RR间期直方图，RR间期差值图，速度图以及功率谱分析图；心率变异可分析不低于23个时域、频域以及非线性指标，至少包括：Range、SDNN、DNN Mean,RMSSD、NNxx、CV、TP、VLFP、LFP、HFP、LF/HF、VLI、VAI、SD1以及SD2等；多个分析参数可调，包括但不限于：分析通道、分析数据类型、分析起始时间，分析时长、FFT点数，参考RR间期、最大RR间期等；

21. ★专业的LTP数据分析功能：分析LTP波形最大斜率、平均斜率、直线回归斜率、自动标记关键点坐标；包含范围测量、自动测量、叠加波形、查找标签（波序号、自定义）、导出测量表（范围测量、自动测量结果）、显示/隐藏刺激线、显示LTP波位置等功能；

22.  数据测量：单点测量、带Mark标记的两点测量、区间测量、实时测量，可测量出波形的最大、最小、平均值，时间、频率、面积等参数；

23.  药理学参数计算工具：苯海拉明的拮抗参数（PA2、PD2）测定功能，按照Bliss法计算LD50、ED50值、计算t检验和半衰期值；

24. 固件自动升级：软件会判断硬件产品上固件软件是否为最新版本，对低版本的固件自动完成升级；

25. 软件功能配置：文件路径、软件外观等信息可以通过统一配置界面进行修改，在该界面上还能查看系统详细信息；

26. 刺激器参数冻结：保证在刺激过程中参数不能被用户修改，防止误操作；

27. 实验模块参数查看和修改：可以对系统默认、用户自定义实验参数进行查看及修改；

28. 实验模块自定义功能：可以设计自定义的实验模块，选择传感器、通道、采样率等参数；

29. 数据监控窗口：通过该窗口可以显示实时值、频率、最大值、最小值等；

30. 实验模块：系统内置不低于50个预先设定参数的实验模块。

31. ●支持自主设计实验模块,可以通过专属网站平台生成实验模块压缩包，导入压缩包后可以在软件中自动添加自主设计的实验模块。自主设计模块网站平台功能需包括:图片嵌入、音频嵌入、选择题工具嵌入、判断题工具嵌入、表格工具嵌入、实验通道参数设计。(视频演示网站生成实验模块压缩包，并且在软件中进行新模块导入)

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人体生理实验系统

HPS-100

一、硬件参数

（一）人体生理学实验系统附件包

1. 中枢神经/感官系统附件包

（1） 脑电带：具有F_PZ、PO_Z两位置脑电电极；

（2） 肌腱锤： 频率响应：0-10KHz；

（3） 位移换能器：采用加速度传感器，分辨率：1mg（60Hz），灵敏度：>200mV/g；能够捕捉微小的动作变化；

（4） 事件触发开关：合金材料制作，按钮响应；

（5） 指脉换能器：优质压电片式采集脉搏波；

（6） 信号输入线：双层屏蔽设计，内层电磁膜，外层金属网，有效抗电磁干扰；

（7） 手电筒：用于诱发瞳孔对光反射及其他实验；

（8） 软尺：1.5m长度测量；

（9） 耳机：咪头尺寸Φ6.0×5mm，灵敏度：-42×2dB，频率响应：20-20000Hz，最大输入功率：50mw，输出声压：95±3dB；线长：2.2meters；

2. 神经/肌肉系统附件包

(1) 握力换能器：①测量范围：0~1200N；②综合分辨率：0.2%F.S；③非线性：<0.1%F.S；④输出电压：0~10mV；⑤零点漂移：<0.03%F.S；⑥迟滞：<0.05%F.S；

(2) 肌电肢夹：ABS医用工程塑料；黄铜导电，无干扰；外表镀镍，防止氧化；

(3) 人体刺激器：专用于人体神经肌肉类的电刺激实验。①安全防护设计：隔离输出，内部设有安全保护；②刺激输出过程含同步声光提示；③刺激器纹波：<500mVpp；④静息漏电：<0.1Vrms；⑤输出波宽保护：10毫秒；⑥输出刺激电流：0.5~20mA；⑦步进：0.1mA；⑧皮肤电阻适应范围：1K~11K（@10mA）；

(4) 刺激电极：配合人体神经肌肉刺激器，用于刺激神经。①刺激警示：声光提示；②控制方式：一键式按键启停；③固定方法：扣式绑带；

(5) 指力传感器：采用高精度的测力传感器采集刺激神经时所引起的手指肌肉收缩力。①结构：符合人体工学的转向握球设计，方便采集任一手指力；②固定方式：吸盘式，适用多种光滑桌面；③传感器绕轴转动方向：0~360o；④传感器上下移动范围：0~5cm；

(6) 信号输入线：双层屏蔽设计，内层电磁膜，外层金属网，有效抗电磁干扰；

(7) 锂电池：配备可更换锂电池，型号：18650电池，规格数量：4.2V 12580mWh×3；

(8) 电池充电器：配备锂电池充电器。①输入：AC110~240V，50/60Hz；②输出：DC4.2V，500mA；

(9) 手腕垫：配备软质手腕垫，130×60×15mm，使实验更加舒适；

(10) 软尺：1.5m长度测量；

3. 循环系统-血压/心音附件包

(1) 人体血压换能器：表式血压计，采集测量血压过程中的压力数据。①测量范围0~300 mmHg；②误差：<6 mmHg；③失真：<1%；④线性度：>98%；⑤零点漂移：<3mmHg。

(2) 电子血压计：自动测量动脉血压。①收缩压量程：60～230 mmHg，舒张压量程：30～220 mmHg，脉搏数量程：30～200次/min；②血压分辨率1mmHg；

(3) 听诊器：钟式听头，适用于听诊低调杂音。①听头采用压模热锻而成，组织密度高，无沙孔，音质清晰；②听头和盖圈采用CNC数控车床高精度加工，听诊时无杂音；

(4) 指脉换能器：优质压电片式采集脉搏波。①频率响应：≥1500Hz；②无源设计；

(5) 心音换能器：用于测量心音、心尖搏动等信号。响应频率：10~1500Hz，灵敏度：>20mV/F.S；

(6) 信号输入线：卡扣式接头，双层屏蔽，内层电磁膜，外层金属网，有效抗电磁干扰；

(7) 心音换能器绑带：弹性粘扣带，3.8×100cm；

4. 循环系统-心电附件包

（1） 全导联心电线：香蕉插头，支持心电吸球，心电夹，采用标准心电线，抗干扰能力强，接口标准15针；

（2） 心电肢夹：ABS医用工程塑料，镀镍四肢夹，金属均采用黄铜加工而成，外表镀镍，防止氧化，黄铜导电能力强，无干扰，适用于任何心电图机；

（3） 吸球电极：铜镀镍材质，导电性优越，吸附性好；

（4） 心电输入线：卡扣式标准单通道导联心电信号输入线；

5. 呼吸系统附件包

（1） 呼吸传感器：呼吸最大输入流速：250L/min；

（2） 围带式呼吸换能器：最大延伸长度：≧100cm；适用胸围：76~120cm；频率响应：>100Hz，量程：0~500mV，采样率：100Hz，分辨率：±10mV；

（3） 指脉换能器：优质压电片式采集脉搏波；

（4） 血氧传感器：血氧饱和度测量范围：30%～100%，血氧饱和度分辨率：1%；

（5） 气道阻塞模拟器：内腔直径：6mm、17mm；

（6） 无效腔管：一次性使用雾化管，内径22mm伸缩管；

（7） 无效腔转换头：外径22mm；   

（8） 胸腹绑带：长1.5m宽10cm的非弹性魔术贴，带方形扣；

（9） 密封袋：300*200mm；

6. 人体无线采集系统附件包

（1） 无线人体生理信号采集系统接收器：传输距离10m；

（2） 无线人体生理信号采集系统发送器：体位分辨6个方向（俯卧、直立、倒立、平躺、右侧卧、左侧卧），无线传输距离10米（无遮挡），待机时间600天，电池续航能力24小时，文件存储容量16G，信号采集方式：离线、在线；

（3） 数据线：micro USB 长度1米；

（4） 充电器：输入：100~240V 50/60Hz，0.5A，输出：5V 2A；

7. 人体生理实验系统附件手推车

（1） 塑料材质，白色，共四层，每层三个侧面有档杆（板），最上层一端有扶手；

（2） 底部带车轮，其中两个轮子带刹车；

（二）动感单车

1. 阻力调节：磁控阻力调节，档位：8档；

2. 飞轮重量：约9kg；

3. 承重：约120kg；

4. 单车重量：约25kg；

5. 单车尺寸：约960 ×510 ×1280 mm（长宽高）；

6. 座椅调节：可调；

7. 显示屏：显示阻力、路程、速度、心率等内容；

（三）检查床 

1. 外形尺寸≥1800×600×470mm；

2. 可折叠收纳设计，收纳尺寸900×600×230mm；

3. 重量：＜33kg；承重：100kg；

4. 材质：碳钢+海绵+皮革；

二、软件参数

（一）人体生理实验软件技术参数

1. 软件显示通道数：1~64通道可变，同时采集并显示12导联心电波形；

2. ★采样和反演同时进行：在信号实时采集过程中，可以同时打开以前记录的文件进行查看、对比、分析等操作；

3. ★同时反演文件数：4个；

4. ★反演文件时可同步播放声音：可以在播放反演波形的同时播放信号声音，比如播放人体心音，便于学生从形态和声音两个方面理解生理信号；

5. 硬件监听控制：可以通过软件控制信号采集仪器的监听功能，选择监听的通道号及音量；

6. ★通道差异化采样率：不同通道可设置不同采样率进行数据采样、不同采样率的信号可同步记录及同步显示，差异化采样率在提高信号质量的同时减少存贮空间；

7. 通道颜色及风格设置：可对单通道或全部通道进行波形颜色、背景颜色、格线颜色及风格设置；

8. 波形截图水印功能：波形截图的复制、粘贴自动添加水印；

9. 刺激器功能：可根据人体实验所需设置刺激器基本参数，如刺激强度、刺激频率和脉冲个数，也可设置高级参数，如强度增量、频率增量、脉冲增量、刺激脉宽。可在刺激参数调节区进行设置，也可从相应实验模块进行设置。

10. 文件列表窗口：具有，用户可直接点击列表文件打开反演文件；

11. 浮动快速启动窗口：用户直接启动停止实验，方便操作；

12. 软件外观调整：可打开或隐藏信息显示、刺激、快速启动、文件列表等窗口；

13. 实验报告编辑：嵌入软件界面的实验报告编辑功能；

14. 实验报告、数据上传和下载（用户需配置实验室信息管理系统）：实验数据上传到数据中心，实验设备使用情况可收集并上传至实验室信息管理系统进行统计；

15. 软件直接与虚拟仿真实验中心连接（用户需配置虚拟实验仿真中心）：为学生展示更多实验知识；

16. ★软件自动升级功能：软件自动搜索服务器上的最新版本软件并提醒用户升级，用户确认后可自动升级；

17. 用户意见自动收集：软件中含用户意见收集窗口，用户输入的任何意见可直接传到软件开发商；

18. 实验模块自定义功能：可以设计自定义的实验模块，选择传感器、通道、采样率等参数；

19. 数据监控窗口：通过该窗口可以显示实时值、最大值、最小值等，窗口可任意改变大小；

20. 数据导出：可导出原始实验数据及分析结果；

21. 标签添加：支持在显示波形中添加标签；

22. 通用数据处理：微分、积分、频率直方图、序列密度直方图、非序列密度直方图、频谱分析、平均血压、数字滤波分析以及基于包络算法的心率曲线分析等；

23. 心功能参数分析：PR、QT、QRS、ST、RR等间期分析，波段时程分析，波幅度分析，心电向量图，心音分析；

24. ●肌电分析：积分肌电，均方根振幅，平均功率频率分析，中位频率分析，幅度分析，回归曲线分析；（视频演示肌电分析）

25. 脑电分析：Alpha，Beta，Delta，Theta波分析；

26. ●肺功能分析：肺活量分析，时间肺活量，最大肺活量，呼气流量（或流速）-容积曲线等分析；（视频演示肺功能分析）

27. ●专业的心率变异分析：可显示Lorenz图，RR间期直方图，RR间期差值图，速度图以及功率谱分析图；心率变异可分析不低于23个时域、频域以及非线性指标，至少包括：Range、SDNN、DNN Mean,RMSSD、NNxx、CV、TP、VLFP、LFP、HFP、LF/HF、VLI、VAI、SD1以及SD2等；多个分析参数可调，包括但不限于：分析通道、分析数据类型、分析起始时间，分析时长、FFT点数，参考RR间期、最大RR间期等；（视频演示通过心电图进行上述心率变异分析）

28. 代谢分析：基础代谢分析，能量代谢分析，自动计算呼吸商等；

29. ●眼电分析：肌电分析，眼动幅度，眼动速度等；（视频演示眼电分析）

30. 数据测量：单点测量、带Mark标记的两点测量、区间测量、实时测量，可测量出波形的最大、最小、平均值，时间、频率、面积等参数；

31. 测量显示：通过测量数据在波形上显示测量区域，允许拉动修改测量区域；

32. 固件自动升级：软件会判断硬件产品上固件软件是否为最新版本，对低版本的固件自动完成升级；

33. 软件功能配置：文件路径、软件外观等信息可以通过统一配置界面进行修改，在该界面上还能查看系统详细信息；

34. 软件实验模块内嵌web电子教材，包括：

（1） 实验原理：生动形象的视频动画或图片讲解实验原理，

（2） 实验项目：包含图文并茂的实验说明、实验步骤和实验报告，

（3） 发展历史：了解人体生理参数的研究历程，

（4） 临床应用：基础医学与临床病例相结合，

（5） 文献：列举本实验设计中的参考文献，

（6） 思考题：涵盖原理与实验步骤的问题思考，

（7） 小测试：对实验相关知识的进一步巩固；

35. 内嵌动画实验操作指南：针对每个人体实验模块都内嵌有实验操作关键步骤动画展示，方便学生使用。

    （1）神经肌肉实验包含＞40个视频动画，如神经-肌肉兴奋的传递、刺激强度与人体肌肉反应的关系、指力传感器的连接、刺激器的连接、皮肤处理、刺激电极的处理、寻找刺激位点、固定电极、固定指力传感器、调节指力传感器、兴奋在神经肌肉之间的传递、兴奋在神经肌肉接头处的传递、肌肉收缩过程等。

（2）循环系统实验包含＞ 40个视频动画，如动脉血压示意动画、柯氏音听诊法原理动画、柯氏音听诊模拟、准备人体血压换能器、连接换能器、启动人体生理信号采集系统、连接电子血压计、定位肱动脉动画、血压测量过程动画、固定电子心音、电子柯氏音测量过程动画、指脉测压法过程动画、电子血压计测量动画等。    

36. 实验数据导出：实验数据可以直接导出方便进一步数据分析；

37. 实验结果图形化显示：对实验结果以柱状图、折线图、散点图等统计图表进行展示；

38. 人体生理实验模块：包含中枢神经系统实验、神经肌肉实验、循环系统、呼吸实验、感觉器官等类别至少19个人体生理实验模块。

39. ● 软件内含虚拟仿真实验模块：呼吸音听诊（视频演示在人体采集系统软件中查看实验介绍，进行虚拟操作）

（二）实验模块

中枢神经系统实验

（1） 脑机接口：趣味性脑电实验，实时探测Alpha、Beta波功率占比；

（2） 人体脑电的记录与观察：睁闭眼、声音刺激等对脑电波的影响；

（3） 人体腱反射：叩击肌腱诱发膝反射

（4） 反应时的测定：不同刺激、不同条件下的反应时测定

神经肌肉实验

（5） 人体肌电简介：记录人体肌电；

（6） 握力与肌电：人体握力大小与肌电的关系；

（7） 神经传导速度的测定：测量神经传导速度；

（8） 刺激强度与人体肌肉反应的关系：对前臂正中神经使用不同强度的刺激，观察手指收缩反应；

（9） 刺激频率与人体肌肉反应的关系：对前臂正中神经使用不同频率的刺激，观察手指收缩反应；

 循环系统

（10） 人体心电图描记：记录人体心电；

（11） 人体心音简介：心音听诊及记录、异常心音的辨别；

（12） 人体心率变异分析：心电图的变异分析；

（13） 人体动脉血压的测量：不同血压测量方法的学习；

（14） 影响动脉血压及测量的因素：研究体位、不同手臂、运动等对血压的影响；

（15） 潜水反射：潜水反射对血压心率血氧的影响；

呼吸实验

（16） 人体肺通气量的测量：肺活量、潮气量、用力肺活量的测定；

（17） 人体呼吸运动的描记及其影响因素：记录胸廓运动；

感觉器官

（18） 人体眼动电位的记录：记录眼电；

（19） 视觉诱发电位：根据视觉诱发电位分析评价视觉神经通路功能；