适用于家庭健康检测的生物电阻抗测量系统

针对家庭健康检测的需求,研制了一种低成本的生物电阻抗测量系统。采用由一对激励电极及一对敏感电极组成的四电极结构,利用单片机结合低通滤波器产生50kHz的正弦波恒流信号,施加在与人体皮肤接触的激励电极对上,通过测量敏感电极对的电压,实现人体生物阻抗的检测,有效克服了接触电阻抗以及空间电磁波的干扰。利用该系统对人体腿对腿间的生物电阻抗进行了实际测量,并将测量结果与TanitaBF-639的测量结果进行了对比分析。结果表明,这种测量系统在测量结果的线性、重现性、稳定性及准确性等方面的性能可满足人体成分测量的要求,为人体肥胖程度的家庭检测提供了一种有效的工具。     

基于微创式电阻抗增敏测量的乳腺癌模型电场分析

生物电阻抗法对乳腺癌进行早期检测是非常有效的方法,但是在检测过程中由于角质层的高阻抗性使得目前广泛使用的表面电极产生很大的接触阻抗,造成测量误差,严重影响测量精度,是阻抗法进行乳腺癌早期诊断走向临床应用的最大制约因素之一.文中将微机电系统微针电极作为测量电极应用于乳腺癌早期检测,采用介入微创模式测量生物电阻抗,针对不同的电极-皮肤接触模式、电极接触面积、瘤体浸润位置和瘤体大小等不同影响因素进行数值仿真,结果表明微针电极采用微创介入式检测方法,跨越了角质层大幅降低了接触阻抗的影响,在乳腺癌早期检测中有较明显效果,能够提高乳腺癌早期检出率.     

电阻抗测量在脑水肿检测中的应用

生物电阻抗是反映生物组织、器官、细胞或整个生物机体电学性质的物理量,生物电阻抗分析法应用于人体组成成分检测是近年来才发展起来的一种新方法.该技术是利用生物组织与器官的电特性及其变化提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的一种无损伤检测技术.具有无创、廉价、安全、无毒无害、操作简单和功能信息丰富等特点,医生和病人易于接受.目前无创性脑电阻抗双道检测系统和脑电阻抗地形图系统已经进入了临床实验阶段,非接触磁感应断层成像作为一种新的、更为有效的测量方式被广为关注.     

生物电阻抗测量中的信号发生模块设计

生物电阻抗测量因其低廉的成本,丰富的信息获得了诸多研究者的关注。在生物电阻抗测量中,信号激励模块有着非常重要的作用。文中采用Xilinx FPGA连同高速DAC搭建了高速通用型生物电阻抗信号发生模块,同时使用LabView系统进行了用户软件开发。     

基于生物电阻抗的人体健康监测系统设计

基于人体电阻抗随人体脂肪多少的不同而不同,对人体施加恒定安全的小交流电流,则在人体相关部位产生的电势差不同,设计了一人体健康监测系统.介绍了系统的结构与工作原理.系统测量流程,对激励源、激励与检测电极、程控开关、弱信号处理电路做了具体说明.通过实验验证,所设计系统能按人体区段电阻抗监测人体的肥胖程度,以此可作为判断人体健康状况的依据之一.     

基于云平台的生物电阻抗分析检测系统的设计

提出了一种基于云平台的生物电阻抗分析检测系统,对人体体成分的检测、监护和干预提供了积极有效的解决途径。系统以"智能采集终端+数据处理中继+综合性健康云服务平台+多模态应用终端"为架构,基于云计算和智能硬件技术,设计了包括生物电阻抗采集前端、MSP430数据处理收发中心、数据处理交互单元、云平台数据处理存储阵列和应用客户端5个部分。通过检测身高、体重和阻抗参数,运用云计算技术由服务器集群在云端动态修正和更新算法,完成数据结果的分析计算,在应用客户端请求数据时实现数据分发推送,并通过显示模块展现给使用者。与当前主流生物电阻抗分析检测系统的对比结果表明,该系统检测参数多,可实现数据的远程传输、处理和展示,有助于建立人体体成分检测监控新模式。     

基于Android平台的人体成分分析仪的设计与实现

针对目前市场上的人体成分分析仪测量类型简单、人机体验性能较差的问题,本文运用Android平台的数据解析技术设计并实现了一种多参数、数字化和全智能的人体成分分析仪。该仪器前端采集模块采用8点接触电极采集方式,通过分节段测量实现全自动多频检测,获取人体生物电阻抗,并对采集的数据进行分析处理,通过Android平台提供友好的人机交互界面。该设计硬件电路结构简单,成本低廉,实现了对30种人体体质成分指标的测量计算、数据交互以及数据存储。     

基于Walsh函数的电阻抗层析成像激励模式

为提高电阻抗成像数据采集系统的信噪比并且简化硬件电路设计,提出了一种基于Walsh函数的最优电流激励模式。利用Walsh电流对敏感场域进行激励,测量其电压响应,借助统计线性回归求解阻抗矩阵并将最优激励模式下的电压响应表示为Walsh电压响应的线性组合。结合正则化Gauss-Newton法重建阻抗图像。仿真结果表明,Walsh函数最优电流激励模式可以改善硬件系统的抗噪声能力,并且保证整个敏感场域内电流密度分布的均匀性。结合最优电流激励模式进行图像重建,提高了重建算法的收敛速度及重建图像的质量。     

基于模式识别的人体肺癌电阻抗检测方法研究

根据阻抗频谱理论及模式识别理论,对手术中切除的恶性肿瘤组织及非肿瘤组织进行阻抗测量并进行肺癌辨识.利用Agilent4294A阻抗分析仪测量手术中切除样本的阻抗值,获得100,Hz~100,MHz频率激励下的阻抗频谱,经最小二乘算法拟合,得到频谱特征参数.将测量样本分成训练集与测试集,设计LMSE及Fisher两种线性分类器;分类器经训练后获得判别函数,利用分类器对测试集进行分类实验.研究结果表明,LMSE以及Fisher算法对测试样本均能进行有效识别,并且识别结果与病理切片分析结果吻合,验证了基于模式识别的方法对肺癌阻抗检测进行辨识的可行性与可靠性,为肿瘤早期筛查提供有效检测方法.     

科技新产品

科技新产品医用导电膏＠号：Ｃ９６００１１医用导电育在医学基础研究及临床检在中，应用极为广泛，如心电监护、动态心电记录、脑电记录等检测均需要田用性能良好的导电膏。导电膏在测量中使用可降低仪器电极与人体皮肤接界征的年效阻抗，使人体微弱的生物电增号完竺引出...     

光纤Bragg光栅锚杆应力应变监测系统

锚杆是矿山巷道的主要支护形式之一，现有锚杆支护质量检测方法无法进行远程监控、不能实现全过程监测，本文提出了采用光纤Bragg光栅传感技术进行锚杆支护质量监测的新方法。介绍了光纤Bragg光栅监测系统的工作原理及其构成，实验系统由3个Bragg光栅组成阵列，将其粘贴在长度0．6m的金属锚杆杆体表面，进行锚杆受力的检测以及与电测技术的实验室对比试验。结果表明，光纤Bragg光栅传感器具有高的测量精度，结构简单，可以实现在线实时监测。     

Multitone信号及其在测量中的应用

为了测量系统或网络的频率特性或进行参数辨识,往往需要有一个宽频带的信号作为激励。该文建议可选用multitone信号达到这个目的。与过去常用的扫谱信号Chirp或白噪声信号相比,它更易准确掌控。文中分析和讨论了multitone信号的特性、发生方式及应用中的某些实际问题,给出了频域和时域测量中的2个电路应用示例,并指出用适当带宽的multitone信号作为线性系统的激励,通过它与系统响应做互相关运算就可求得系统的冲激响应。该过程无须进行反卷积运算,属于时域内的直接求解方法。对于线性系统,multitone信号在其频率特性测量和参数辨识方面,应具有较好的应用前景。     

干涉型光纤温度传感器及其自动检测

本文介绍了一种利用马赫—曾德尔干涉原理,用两条单模保偏光纤构成的温度传感器,并设计了由一对光纤束和TP801单板机组成的干涉条纹光电自动检测系统。     

光敏电路在控制汞电极形成过程的应用

在一个新设计的以汞为电极流动注入分析体系中,蠕动泵不能提供恒定流速,因而常用的时钟法已很难准确地控制体系,为此,采用了光敏耦台器来代替时钟控制整个分析体系,与时钟法比较,流动体系的流速对光敏电路的影响不大,因而系统控制过程更接近该体系的设计要求。     

森林冠层多角度高光谱观测系统的实现与分析

为了进一步理解遥感观测中地表目标物二向性反射特性产生的影响,增强定量反演植被结构和生理参数的能力, 以江西千烟洲通量站为基地建立了多角度高光谱观测系统。此系统主要由UniSpec-DC双通道光谱仪、Pan-Tilt Unit 可水平垂直旋转的云台、电脑、电力供应系统、软件控制系统,以及数据转换器等配件组成。获得的光谱数据经白板校正、暗电流校正、超量程数据插补、异常数据删除、缺失角度插补等预处理后可用于冠层反射率和植被指数的计算与定量分析。多角度高光谱观测系统观测的辐照度与通量观测的光合有效辐射(PAR)具有较好的一致性(R² = 0.961 4, P<0.001)。利用2013年7月观测得到的光谱和通量数据计算得到光化学反射指数(PRI)与光能利用率(LUE),二者表现出明显的对数关系(R² = 0.514 2, P<0.001)。分析认为,多角度高光谱遥感是定量研究森林生态系统的重要手段,也是进一步理解航空航天遥感与样地观测尺度问题的有效方法。     

聚苯胺/聚砜复合膜电极对苯二酚及其混合体系的电催化氧化

采用循环伏安法电化学聚合制备了聚苯胺／聚砜复合膜电极，研究了复合膜电极对对苯二酚和邻苯二酚的单组分及其混合体系的电催化氧化．结果表明聚苯胺复合膜电极具有很好的电催化作用，在混合体系中对苯二酚的一对氧化还原峰和邻苯二酚的两对氧化还原峰能够清楚地区分；并且在一定的浓度范围内单组分的浓度与峰电流呈良好的线性关系，说明该电极对苯二酚的测定在定性、定量中具有潜在的应用价值.     

不同经济发展水平下山地农户投资行为研究——以河南省塘畈村、上河村为例

根据农户调查数据,对比分析了不同经济发展水平下的山地农户投资行为,山地农户投资规模较小,且仍呈现出减少态势;农户投资的年际变化较大,强经济实力区波动更为明显;弱经济实力区波动呈加速态势.山地区,农户为主要的投资主体,且较为稳定;投资方式多以直接投资为主,强经济实力区增长更为明显;投资形态多以现金支出为主,实物投资呈锐减态势;非生产性投资是山地农户投资的主体部分,且有增强趋势;山地农村普遍存在劳动力外流,使农户纯收入有一定程度下降,在经济发展水平较弱的山地村,这种现象更为明显;山地农户投资效率尚有下降态势.根据山地农户投资特点,提出相应的引导方案:(1)提高山地农户专业化经营;(2)引导农户改善投资结构;(3)积极培育农户专业合作组织;(4)加快农村市场体系建设;(5)强化政府公共服务.     

光纤光栅振动传感实验研究

采用匹配光纤光栅解调的方法,对光纤光栅振动传感进行了实验研究,实验结果表明,采用本实验中振动传感器的结构,在低频范围内是可行的。     

Gas sensors for CO_2 detection based on RGO–PEI films at room temperature

In this paper,polyethyleneimine(PEI)and reduced graphene oxide(RGO)were selected as sensing materials for carbon dioxide detection.Two kinds of sensors with different sensitive film structures,i.e.,RGO–PEI composite film and RGO–PEI bi-layer film were fabricated by airbrushing the sensitive films on interdigitated electrodes.Response performances of both sensors at room temperature were investigated.Results showed that sensors with bi-layer film exhibited smaller baseline drift and more stable sensing characteristics than the counterparts with composite film.Furthermore,bi-layer film sensors with different quantity of PEI solution deposited were studied.Performances of long-time stability,repeatability,low concentration of detection for carbon dioxide,and measurements of response time and recovery time were investigated.It was found that appropriate weight ratio of RGO and PEI was critical for sensing response.In addition,the sensor with bi-layer film exhibited a better repeatability but had longer response time and recovery time than RGO single-layer sensor,and both of them could detect as low as20 parts per million carbon dioxide gas.Sensing responses of the prepared sensors to carbon dioxide under dry air or nitrogen were compared.The relevant sensing mechanisms were studied as well.