基于柔性干电极的肌电信号无线采集系统设计

• 作者: 于芳 刘学 刘宇鹏 单彦虎 原亚会 崔让 曹慧亮 王任鑫 白建新
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 可穿戴设备 柔性干电极 微电子机械系统(MEMS) 表面肌电信号(sEMG) 无线采集
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 556-563
• 页数: 8页
• 分类号: TN212|TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2019.07.008

摘要

传统Ag/AgCl湿电极存在柔韧性差、稳定性不高等缺点,已不能满足应用于智能可穿戴设备采集表面肌电信号(sEMG)的需求.提出一种通过微电子机械系统(MEMS)技术制备柔性干电极的方法,并针对柔性干电极的特点设计一套便携式16通道sEMG无线采集系统.通过光刻、刻蚀、聚二甲基硅氧烷(PDMS)形貌转移等工艺制成面积1 cm2、厚度1 mm、底部直径80μm、高度143μm、中心距160～240 μm的柔性微针阵列干电极.无线采集系统将采集到的sEMG进行放大、滤波、A/D转换和无线传输后,由LabVIEW编写的上位机进行波形显示和数据存储.整个采集装置尺寸为6 cm×2.5 cm×1.5 cm,电池容量为200 mA·h,充电5 min可在室外50 m范围内工作4h左右.该无线采集装置配合柔性干电极提取sEMG具有采集通道多、稳定性好、传输距离远、实时显示波形、生物兼容性好等优点.