一种多通道神经信号仿真测试仪的制作方法

allin2022-07-13  181



1.本实用新型属于仿真测试设备技术领域,具体涉及一种多通道神经信号仿真测试仪。


背景技术:

2.脑电信号的研究一直是脑科学界的一大热门,而侵入式脑电极记录又是研究啮齿类动物脑电信号的主要方式。实验过程中,实验人员需要制作极为精细而轻巧的脑电极探针,并将其植入小鼠脑部,再辅以脑电信号记录设备采集小鼠的脑电信号进行分析、研究。
3.现有技术中,经常存在脑电信号记录设备突然信号质量下降乃至缺失信号的情况,此时便需要排查是脑电信号记录设备端的接口出现问题,还是脑电极探针端的接口出现问题。而二者对接的接口又极为精细,故需要有一款专门针对该需求的仪器以满足实验人员的故障排查需要。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的是提供一种多通道神经信号仿真测试仪,便于实验员排查实验过程中出现的设备问题,提高实验效率。
5.本实用新型提供了如下的技术方案:
6.本技术提出一种多通道神经信号仿真测试仪,包括:
7.接口组件,包括sma接口、音频信号接口和多通道脑电极接口,且sma接口和音频信号接口均电性连接信号衰减器;
8.选择器组件,包括输入源选择器、输入阻抗选择器和参考源选择器,输入源选择器电性连接信号衰减器、输入阻抗选择器和参考源选择器;
9.拨码开关,电性连接输入阻抗选择器、参考源选择器和多通道脑电极接口。
10.优先地,所述sma接口采用sma五脚接口,音频信号接口采用3.5mm耳机接口。
11.优先地,所述信号衰减器包括阻容电路,阻容电路包括第一电阻、第二电阻、第五电阻和第一电容,第二电阻一端连接第五电阻、sma接口或音频信号接口,第二电阻另一端连接第一电阻和第一电容一端,第五电阻另一端和第一电容另一端接地,第一电阻另一端连接输入源选择器。
12.优先地,所述输入源选择器包括2*3hdr2.54mm间距的第一排针,第一排针一侧的探针分别连接信号衰减器和参考源,第一排针另一侧的探针短接后连接输入阻抗选择器和参考源选择器。
13.优先地,所述输入阻抗选择器包括2*3hdr2.54mm间距的第二排针,第二排针一侧的探针短接后连接输入源选择器,第二排针另一侧的探针分别连接有电阻,多个电阻均连接有跳线帽,且通过跳线帽连接拨码开关。
14.优先地,所述参考源选择器包括2*4hdr2.54mm间距的第三排针,第三排针一侧的探针分别连接多通道脑电极接口,且第三排针另一侧的探针连接电阻或接地端。
15.优先地,所述拨码开关采用8路单刀双掷开关。
16.优先地,所述多通道脑电极接口采用molex55909-0840接口。
17.本实用新型的有益效果是:本技术可根据信号源选择相应接口,经信号衰减其衰减至正常脑电信号幅度,经输入源选择器、输入阻抗选择器和参考源选择器选择选择输入源效果、输入阻抗效果和连接方式,并通过拨码开关自由选择接入测试仪的ref回路或仿真测试的通路,以排查脑电信号采集设备的每个通路故障。
附图说明
18.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
19.图1是本实用新型的连接示意图;
20.图2是本实用新型的信号衰减器的阻容电路电路图;
21.图3是本实用新型的输入阻抗选择器连接示意图;
22.图4是本实用新型的参考源选择器连接示意图;
23.图5是本实用新型的拨码开关连接示意图。
具体实施方式
24.本技术提出一种多通道神经信号仿真测试仪,包括:
25.如图1-2所示,接口组件,包括sma接口1、音频信号接口2和多通道脑电极接口8,且sma接口1和音频信号接口2均电性连接信号衰减器3。信号衰减器3用于将sma接口1或者音频信号接口2输入的信号衰减至正常的脑电信号的幅度,再经由后级的输入源选择器4进行信号传递。信号衰减器3包括阻容电路,阻容电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第五电阻r5和第一电容c1,第二电阻r2一端连接第五电阻r5、sma接口1或音频信号接口2,第二电阻r2另一端连接第一电阻r1和第一电容c1一端,第五电阻r5另一端和第一电容c1另一端接地,第一电阻r1另一端连接输入源选择器4。
26.sma接口1采用sma五脚接口,音频信号接口2采用3.5mm耳机接口。通过上述两个接口可向测试仪输入测试信号,测试仪将该信号配置后再进行输出。多通道脑电极接口8采用molex55909-0840接口,其在极小的尺寸内封装了80个独立的pin to pin接口,其中,本测试仪只使用到了其中的72个通道。多通道脑电极接口8与拥有相同规格接口的脑电信号记录仪连接,用于将设备中的仿真波形传递至脑电信号记录仪。实验人员可在pc端检测脑电信号记录仪是否存在通道损坏、信号质量下降的情况。
27.如图3-4所示,选择器组件,包括输入源选择器4、输入阻抗选择器5和参考源选择器6,输入源选择器4电性连接信号衰减器3、输入阻抗选择器5和参考源选择器6。输入源选择器4可通过跳线帽选择连接其中两根,以达到选择输入源的效果。输入源选择器4包括2*3hdr2.54mm间距的第一排针,第一排针一侧的探针分别连接信号衰减器3和参考源,第一排针另一侧的探针短接后连接输入阻抗选择器5和参考源选择器6。输入阻抗选择器5用于选择输入阻抗,且包括2*3hdr2.54mm间距的第二排针,第二排针一侧的探针短接后连接输入源选择器4,用于承载输入源选择器4输出的仿真信号,并在此由用户选择合适的输入阻抗,第二排针另一侧的探针分别连接有电阻,多个电阻均连接有跳线帽,且通过跳线帽连接拨
码开关7。参考源选择器6包括2*4hdr2.54mm间距的第三排针,第三排针一侧的探针分别连接多通道脑电极接口8,且第三排针另一侧的探针连接电阻或接地端。用于通过跳线帽选择多通道脑电接口的ref网络与测试仪的地端网络的连接方式,以适配用户不同的接地需求。
28.如图5所示,拨码开关7,电性连接输入阻抗选择器5、参考源选择器6和多通道脑电极接口8。拨码开关7采用8路单刀双掷开关,便于用户通过拨动方式自由选择接入测试仪的ref回路或仿真测试通路。
29.如图1-5所示,本实用新型的使用步骤如下:
30.1)使用者将仿真信号通过sma接口1或者音频信号接口2接入测试仪。若采用sma接口1输入信号,则将代表sma接口1的跳线帽插入两根排针之上以连通电路;若采用3.5mm音频信号接口2输入信号,即将代表3.5mm音频信号接口2的跳线帽插入两根排针之上以连通电路。
31.2)使用者通过输入阻抗选择器5选择仿真信号的输入阻抗,在脑电信号的记录过程中,信号的传递往往会经过一系列的介质,其中不可避免的存在导电性能不是特别良好的材质,故在此需要模拟这种情况,具体阻抗的值由实验人员根据自身的实验条件自行选择。
32.3)使用者选择仿真信号的参考源,与输入阻抗同理,在电信号回流至参考点时,也会因为记录过程中的介质不同而产生不同的阻抗,故在此也需要实验人员根据实验情况灵活选择。
33.4)使用者通过拨码开关7选择需要进行仿真信号输出的通道,在使用过程中,往往不会出现所有通道一并损坏的情况,故在绝大多数的时候,仅需要针对多路脑电信号中的一路或者几路进行仿真即可。
34.5)使用者将脑电信号记录仪插入多通道脑电电极接口,观察脑电信号记录仪采集回的信号与原始信号的区别,以判断是脑电信号记录仪端的接口出现问题还是电极端的接口出现问题,便于进行维修、更换。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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