基于LabVIEW的医疗仪器实验系统设计

论文摘要

在常规理工科教学中,理论教学和实验部分是互相独立的。以粉笔、黑板为媒介绘制电路图,讲解各元器件的特性及功能,分析整个电路的流向。由于缺乏实物感和立体感,学生不能感官上认识,达不到从感性认识提升到理性认识,实际效果并不理想。如果能将实验融合到课堂中来,对于学生理论联系实际,验证理论知识,并加深对理论的理解和记忆,有着非凡的意义。另外,在高等工程教育中,无法从根本上解决试验与实验经费严重短缺问题。以前的教学实验是以实物为主的,元器件属于易耗品,数量庞大。消耗大量的教学经费。而采用虚拟技术建立虚拟仪器实验室平台,建立一种新型的实验教学方式。而用较少的花费,采用适当的软件,并在计算机PCI总线上插上即插即用的数据采集卡,就可以构成一台虚拟仪器。虚拟仪器不但具有真实的仪器面板,更重的是用户还可以自行“制造”仪器、仪表。另外,虚拟仪器与普通仪器相比,输出数据以及输出波形可以直接打印,减少了大部分实验数据报表的工作量。还有,虚拟仪器与实际的仪器不管是外观还是功能上都是是非常相似的。所以,虚拟仪器可以代替普通仪器、仪表供学生作为训练工具。在教学资源相对短缺的医学院校显得尤为重要。虚拟仪器实验教学在医学院校必将是一种趋势。本文研究的为一个基于LabVIEW测量心电、呼吸的实验系统。本论文从可行性分析、关键技术的解决方法及应用实践性等方面进行探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本系统的研究目的和内容
• 2 系统整体设计
• 2.1 系统基本设计思想
• 2.2 系统的工作原理及组成
• 2.2.1 作用部件
• 2.2.2 医学功能部件
• 2.2.3 接口驱动部件
• 2.3 系统的软件设计
• 2.3.1 软件设计思想
• 2.3.2 模块化结构设计
• 2.4 系统技术指标
• 3 心电、呼吸信号检测电路
• 3.1 心电信号检测
• 3.1.1 心电信号的产生机理
• 3.1.2 心电信号的特征
• 3.1.3 心电导联
• 3.2 心电信号检测处理电路设计
• 3.3 滤波电路
• 3.4 呼吸信号检测电路
• 3.4.1 呼吸信号的产生机理
• 3.4.2 前置放大电路
• 3.4.3 二级放大及滤波电路
• 3.5 数据采集系统的设计
• 3.5.1 数据采集卡的技术指标
• 3.5.2 数据采集卡的选择
• 3.5.3 数据采集卡的连接
• 4 基于LABVIEW的虚拟医学仪器软件设计
• 4.1 软件开发平台一LABVIEW
• 4.1.1 LabVIEW的概述
• 4.1.2 LabVIEW的程序结构
• 4.2 LABVIEW各模块程序设计
• 4.2.1 串口通信模块
• 4.2.2 心电信号数据处理模块
• 4.2.3 数据存储模块和冻结模块
• 4.3 呼吸信号处理模块
• 4.4 报警模块
• 4.5 总结
• 5 实验效能结果的分析
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献