(推荐)BL-420生物机能实验系统
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通过分时复用区顶的切换按钮进行切换。
控制参数调节区
控制参数调节区是TM_WAVE 软件用来设置BL-420系统的硬件参 数以及调节扫描速度的区域，非常 重要，对应于每一个通道有一个控 制参数调节区。
通道号 增益调节旋钮 扫描速度调节
软放大按钮
时间常数调节旋钮
通道信息显示 滤波调节旋钮
50Hz滤波
数字化生物信号采集与处理系统与传统 的生物信号采集系统相比，生物信号的 记录和分析的准确性、实时性、可靠性 有了很大的提高。而且更多的参数可以 灵活设置，并随时方便的改变，使采集 的数据能够共享和进行复杂的多维处理， 从而大大提高了系统的性能和实验质量， 简化了实验过程。
BL-420生物机能实验系统是配置在微机 上的4通道生物信号采集、放大、显示、记录 与处理系统。
实验标记编辑 通道选择 标题条 菜单条 工具条 刺激
左右视分隔条
分时复用区
Mark标记 区
状态条
分时复用区切换按钮
数据滚动条及反演按钮区
控制参数调节区
通用信息显示区 专用信息显示区
显示参数调节区 刺激参数调节区
该区域内包含有五个不同的分时复用区域， 它们分别是： 控制参数调节区 、 显示参数调节区 、 通用信息显示区 、 专用信息显示区、 刺激参数调节区 。
如何将记录的生物信号作为实验结果打印 输出？
查找并打开文件 截取波形图像
1.打开存贮的数据文件
从工具条上选择“打开”命令按 钮 ，然后在“打开”对话框中选 择需要打开的文件名字，按“确定” 按钮打开一个已记录数据文件。然 后我们可以对打开的数据文件进行 测量、分析等操作，最后打印出实 验报告。
打开对话框
使系统处于图形剪辑状态；
(2) 选择一段感兴趣的波形区域，可只选择一个通 道的图形或同时选择多个通道的图形；
(3) 区域选择后，图形剪辑窗口出现，所选择的图 形将自动被粘贴到图形剪辑窗口中。
(4) 选择图形剪辑窗口右边工具条上的退出按钮
退出图形剪辑窗口；此时继续剪辑其他波段，重复 （2）－（3）步骤。
2、滤波
由于在生物信号中夹杂有众多声、 光、电等干扰信号，比如电网的 50Hz信号，这些干扰信号的幅度往 往比生物电信号本身的强度还要大， 如果不将这些干扰信号滤除掉，那 么可能会因为过大的干扰信号致使 有用的生物机能信号本身无法观察。
时间常数
时间常数(T)是决定放大器低端频率 的主要指标，它的作用是衰减生物信号 中的低频信号，允许高频信号通过。例 如，当我们选择0.01秒的时间常数时， 将衰减0.1秒的低频信号，只允许0.01 秒以上的高频信号通过。
TM_WAVE生物信号采集与分析软件可同 时显示4通道从生物体内或离体器官中探测到 的生物信号的波形，并可对实验数据进行存贮、 分析及打印，从而对生物肌体在不同的生理或 药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与 分析。
通过该系统我们可以观察到各种 生物机体内或离体器官中探测到的 生物信号的波形，从而对机体在不 同条件下发生的机能变化进行记录 和分析。
2. 打印实验结果
图形剪辑
图形剪辑命令具有将通道显示窗口 中选择所需的实验结果，如一段波 形连同从这段波形中测出的数据， 粘贴到BL-420软件的剪辑窗口中的 功能。具体操作步骤如下：
图形剪辑显示窗口
图形剪辑显示窗口
(1) 在实验过程中，按下“暂停”按钮使实验处于 暂停状态，此时，按下工具条上的图形剪辑按钮
数据滚动条及 反演按钮区
显示记录数据的时间
用于实时实验和反演时快速数据查找和定 位，可同时调节四个通道的扫描速度。
在数据记录和反演时 显示
2、设置实验
(1) 设置菜单 鼠标单击顶级菜单条上的“设置”菜单 项时，“设置”下拉式菜单将被弹出。
实验人员
实验相关数据
（2）设置输入信号类型
从TM_WAVE软件的“输入信号”菜单中为 需要采样与显示的通道设定相应的信号种类
如何使用该系统记录实验结果？
1.BL-420系统启动 双击Windows操作系统桌面上BL-420系 统的启动图标进入TM_WAVE软件主界面。
启动图标
TM_WAVE生物信号采集与分析软件主界面
实验标记编辑 通道选择 标题条 菜单条 工具条 刺激
左右视分隔条
分时复用区
Mark标记 区
状态条
分时复用区切换按钮
全导联心电选择按钮
典型实验结果
减压神经放电及其频率直方图
人体全导联心电图
家兔左室内压及其微分图
犬心律失常
犬心肌缺血
大鼠海马基底核团自发放电
人体脑电图及其频谱分析
数据滚动条及反演按钮区
名称 菜单条
功能
显示所有的顶层菜单项，您可以选择其中 的某一菜单项以弹出其子菜单。
备注
菜单条中一共有8个顶 层菜单项
工具条
特殊实验标记 编辑 标尺调节区
分时复用区 Mark标记区
一些最常用命令的图形表示集合，它们使 常用命令的使用变得方便与直观
用于编辑特殊实验标记，选择特殊实验标 记，然后将选择的特殊实验标记添加到波 形曲线旁边
标注实验标记
（2）打开实验标记编辑对话框
可以通过实验标记编辑对话框按钮选 择一组系统预先设定好的标记组，也可以 在实验标记编辑组合框中直接输入任意的 文字标记，按“Enter”键确认。
4、实验结束的操作
停止
保存
完成“停止”命令之后， TM_WAVE软件将提示，为实验得 到的记录数据文件取一个名字以便 于保存和以后查找，然后结束本次 实验。
将剪辑图形存盘或打印
实验时，一组实验通常为多名学 生协作完成，每位同学均需要一份 实验报告，这样可以有效的节约打 印纸。“4张/组”参数只有在打印 比例为50%时有效，设置这个参数， 将在一张打印纸上打印出4幅相同的 图形。
分时复用区
在TM_WAVE软件主界面右边包 含有一个分时复用区，它使我们实 现了窗口空间的分时复用，节约了 屏幕显示资源。
第三章 BL-420生物信号采集系统
什么是生物信号？
生物体在生命活动中产生的信号
生物电信号(心电、肌电、脑电) 非生物电信号(体温、血压、呼吸等)
一、什么是生物信号采集处理系统
生物信号采集处理系统是研究生 物机能活动的主要设备和手段之一。
传统的生物信号采集与处理系统是由功能不同 的电子仪器及手工测量工具组合而成，如：由 前置放大器，示波器，记录仪，分割规，尺， 计算器等构成。 近年计算机工业的飞速发展，特别是微型计算 机的广泛应用，以及计算机生物信号采集与处 理软件的开发，使得经过放大的生物电信号输 入计算机进行观察、测量、处理和储存成为可 能，而且更为方便、精确。因此，生物信号采 集与处理系统逐渐变为以计算机和相应软件为 采集处理核心的数字化系统。
菜单条中一共有8个顶层菜单项工具条一些最常用命令的图形表示集合它们使常用命令的使用变得方便与直观共有22个工具条命令特殊实验标记编辑用于编辑特殊实验标记选择特殊实验标记然后将选择的特殊实验标记添加到波形曲线旁边包括特殊标记选择列表和打开特殊标记编辑对话框按钮标尺调节区选择标尺单位及调节标尺基线位置分时复用区包含硬件参数调节区显示参数调节区通用信息区专用信息区和刺激参数调节区五个分时复用区域这些区域占据屏幕右边相同的区域mark标记区用于存放mark标记和选择mark标记mark标记在光标测量时使用时间显示窗口显示记录数据的时间在数据记录和反演时显示数据滚动条及反演按钮区用于实时实验和反演时快速数据查找和定位可同时调节四个通道的扫描速度
2、全导联心电输入口(ECG):用于输入全导 联心电信号（15芯D型插头）
3、记滴/触发输入：2芯外触发输入接口,触 发输入接口用于在刺激触发方式下，外部触 发器通过这个输入口触发系统采样
4、刺激输出：3芯刺激输出接口（用方波标 识标注）
5、监听输出：2芯监听输出口（用喇叭标识 标注）
（二）软件系统操作 P10-19
1、放大信号
首先将原始的生物机能信号，包 括生物电信号和通过传感器引入的 生物非电信号进行放大。
有些生物电信号非常微弱，比如 减压神经放电，其信号为微伏级信 号，如果不进行信号的前置放大， 根本无法观察。
增益
增益（G）是指生物信号采集系 统的放大倍数，BL-420生物信号采 集系统的放大倍数为2-5万倍。放大 倍数的大小应依据实验的灵敏度来 选择。
对处理的信号通过模数转换进行 数字化，并将数字化后的生物机能 信号传输到计算机内部，计算机则 通过专用的生物机能实验系统软件 接收从生物信号放大、采集系统传信号进行实时处理， 包括波形显示、存贮、处理和分析， 比如平滑滤波，微积分、频谱分析 等。
BL-420生物机能实验系统原理图
四、BL-420系统操作
（一）BL-420系统硬件使用 BL-420系统前面板如下图所示，
所有的外界生物信号均通过前面板 上的输入通道引入系统，而刺激和 监听输出也在面板上。
BL-420F系统前面板
1、CH1、CH2、CH3、CH4：5芯生物信号输入 接口（连接引导电极、压力传感器、张力传 感器等）
G：即增益，指生物信号采集系统的放大倍数。
T：即时间常数，决定放大器低端频率的主要指 标，它的作用是衰减生物信号中的低频信号，让 高频信号通过（高通滤波）
F：即高频滤波，作用是将所检测的生物电信号中 不需要的高频成份或噪声滤掉，这样可使所测信 号的主要频率成份能够得到放大（低通滤波）
3、模数转换
停止实验
完成一次实验之后，可以选择工具条上 的“停止”命令按钮 。
添加文字标记
特殊实验标记选择区位于屏幕右下方。
（1）特殊实验标记选择列表
在实验过程中，我们可以选择实验标记 编辑组合框中的实验标记添加到实验波形 的相应位置处作为实验条件标注点。
方法是：从实验标记组合框中选择实验 标记，在需要添加标记的波形处单击鼠标 左键。
一般测量快速交变信号时选择较小的 时间常数，测量慢速交变信号时选择较 大的时间常数。
高频滤波
高频滤波(F)的作用是将所检测的生 物电信号中不需要的高频成份或噪声滤 掉，这样可使所测信号的主要频率成份 被放大。例如，当我们选择1KHz的高 频滤波时，将衰减掉1kHz以上的生物 信号，只让1kHz以下的生物信号通过。 所以，高频滤波又称为低通滤波。
BL-420输入信号下拉式菜单
2、开始实验
•在工具条中选择“开始” 命令按钮
压力换能器——选择“压力”信号 张力换能器——选择“张力”信号 心电导线——选择“心电”信号
3. 实验记录过程中的相关操作
暂停/停止实验 添加实验标记
暂停停止实验
暂停实验
在实时实验过程中，如果需要暂停一下 波形观察与记录，为了减少记录的无效 数据占据磁盘空间，可以暂停实验，选 择工具条上的“暂停”命令按钮 。
二、BL-420生物信号采集处理系统的组成
（1）微机 （2）BL-420系统硬件 （3）TM_WAVE生物信号采集与分析软件
其它实验附件则可根据实验需要进行配 置，比如，血压换能器、张力换能器，呼 吸换能器，各种引导电极及刺激电极等。
BL-420系统硬件
三、BL-420系统原理
BL-420生物机能实验系统原理图
选择标尺单位及调节标尺基线位置
包含硬件参数调节区、显示参数调节区、 通用信息区、专用信息区和刺激参数调节 区五个分时复用区域
用于存放Mark标记和选择Mark标记
共有22个工具条命令
包括特殊标记选择列 表和打开特殊标记编 辑对话框按钮
这些区域占据屏幕右 边相同的区域
Mark标记在光标测量 时使用
时间显示窗口
控制参数调节区
控制参数调节区是TM_WAVE 软件用来设置BL-420系统的硬件参 数以及调节扫描速度的区域，非常 重要，对应于每一个通道有一个控 制参数调节区。
通道号 增益调节旋钮 扫描速度调节
软放大按钮
时间常数调节旋钮
通道信息显示 滤波调节旋钮
50Hz滤波
数字化生物信号采集与处理系统与传统 的生物信号采集系统相比，生物信号的 记录和分析的准确性、实时性、可靠性 有了很大的提高。而且更多的参数可以 灵活设置，并随时方便的改变，使采集 的数据能够共享和进行复杂的多维处理， 从而大大提高了系统的性能和实验质量， 简化了实验过程。
BL-420生物机能实验系统是配置在微机 上的4通道生物信号采集、放大、显示、记录 与处理系统。
实验标记编辑 通道选择 标题条 菜单条 工具条 刺激
左右视分隔条
分时复用区
Mark标记 区
状态条
分时复用区切换按钮
数据滚动条及反演按钮区
控制参数调节区
通用信息显示区 专用信息显示区
显示参数调节区 刺激参数调节区
该区域内包含有五个不同的分时复用区域， 它们分别是： 控制参数调节区 、 显示参数调节区 、 通用信息显示区 、 专用信息显示区、 刺激参数调节区 。
如何将记录的生物信号作为实验结果打印 输出？
查找并打开文件 截取波形图像
1.打开存贮的数据文件
从工具条上选择“打开”命令按 钮 ，然后在“打开”对话框中选 择需要打开的文件名字，按“确定” 按钮打开一个已记录数据文件。然 后我们可以对打开的数据文件进行 测量、分析等操作，最后打印出实 验报告。
打开对话框
使系统处于图形剪辑状态；
(2) 选择一段感兴趣的波形区域，可只选择一个通 道的图形或同时选择多个通道的图形；
(3) 区域选择后，图形剪辑窗口出现，所选择的图 形将自动被粘贴到图形剪辑窗口中。
(4) 选择图形剪辑窗口右边工具条上的退出按钮
退出图形剪辑窗口；此时继续剪辑其他波段，重复 （2）－（3）步骤。
2、滤波
由于在生物信号中夹杂有众多声、 光、电等干扰信号，比如电网的 50Hz信号，这些干扰信号的幅度往 往比生物电信号本身的强度还要大， 如果不将这些干扰信号滤除掉，那 么可能会因为过大的干扰信号致使 有用的生物机能信号本身无法观察。
时间常数
时间常数(T)是决定放大器低端频率 的主要指标，它的作用是衰减生物信号 中的低频信号，允许高频信号通过。例 如，当我们选择0.01秒的时间常数时， 将衰减0.1秒的低频信号，只允许0.01 秒以上的高频信号通过。
TM_WAVE生物信号采集与分析软件可同 时显示4通道从生物体内或离体器官中探测到 的生物信号的波形，并可对实验数据进行存贮、 分析及打印，从而对生物肌体在不同的生理或 药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与 分析。
通过该系统我们可以观察到各种 生物机体内或离体器官中探测到的 生物信号的波形，从而对机体在不 同条件下发生的机能变化进行记录 和分析。
2. 打印实验结果
图形剪辑
图形剪辑命令具有将通道显示窗口 中选择所需的实验结果，如一段波 形连同从这段波形中测出的数据， 粘贴到BL-420软件的剪辑窗口中的 功能。具体操作步骤如下：
图形剪辑显示窗口
图形剪辑显示窗口
(1) 在实验过程中，按下“暂停”按钮使实验处于 暂停状态，此时，按下工具条上的图形剪辑按钮
数据滚动条及 反演按钮区
显示记录数据的时间
用于实时实验和反演时快速数据查找和定 位，可同时调节四个通道的扫描速度。
在数据记录和反演时 显示
2、设置实验
(1) 设置菜单 鼠标单击顶级菜单条上的“设置”菜单 项时，“设置”下拉式菜单将被弹出。
实验人员
实验相关数据
（2）设置输入信号类型
从TM_WAVE软件的“输入信号”菜单中为 需要采样与显示的通道设定相应的信号种类
如何使用该系统记录实验结果？
1.BL-420系统启动 双击Windows操作系统桌面上BL-420系 统的启动图标进入TM_WAVE软件主界面。
启动图标
TM_WAVE生物信号采集与分析软件主界面
实验标记编辑 通道选择 标题条 菜单条 工具条 刺激
左右视分隔条
分时复用区
Mark标记 区
状态条
分时复用区切换按钮
全导联心电选择按钮
典型实验结果
减压神经放电及其频率直方图
人体全导联心电图
家兔左室内压及其微分图
犬心律失常
犬心肌缺血
大鼠海马基底核团自发放电
人体脑电图及其频谱分析
数据滚动条及反演按钮区
名称 菜单条
功能
显示所有的顶层菜单项，您可以选择其中 的某一菜单项以弹出其子菜单。
备注
菜单条中一共有8个顶 层菜单项
工具条
特殊实验标记 编辑 标尺调节区
分时复用区 Mark标记区
一些最常用命令的图形表示集合，它们使 常用命令的使用变得方便与直观
用于编辑特殊实验标记，选择特殊实验标 记，然后将选择的特殊实验标记添加到波 形曲线旁边
标注实验标记
（2）打开实验标记编辑对话框
可以通过实验标记编辑对话框按钮选 择一组系统预先设定好的标记组，也可以 在实验标记编辑组合框中直接输入任意的 文字标记，按“Enter”键确认。
4、实验结束的操作
停止
保存
完成“停止”命令之后， TM_WAVE软件将提示，为实验得 到的记录数据文件取一个名字以便 于保存和以后查找，然后结束本次 实验。
将剪辑图形存盘或打印
实验时，一组实验通常为多名学 生协作完成，每位同学均需要一份 实验报告，这样可以有效的节约打 印纸。“4张/组”参数只有在打印 比例为50%时有效，设置这个参数， 将在一张打印纸上打印出4幅相同的 图形。
分时复用区
在TM_WAVE软件主界面右边包 含有一个分时复用区，它使我们实 现了窗口空间的分时复用，节约了 屏幕显示资源。
第三章 BL-420生物信号采集系统
什么是生物信号？
生物体在生命活动中产生的信号
生物电信号(心电、肌电、脑电) 非生物电信号(体温、血压、呼吸等)
一、什么是生物信号采集处理系统
生物信号采集处理系统是研究生 物机能活动的主要设备和手段之一。
传统的生物信号采集与处理系统是由功能不同 的电子仪器及手工测量工具组合而成，如：由 前置放大器，示波器，记录仪，分割规，尺， 计算器等构成。 近年计算机工业的飞速发展，特别是微型计算 机的广泛应用，以及计算机生物信号采集与处 理软件的开发，使得经过放大的生物电信号输 入计算机进行观察、测量、处理和储存成为可 能，而且更为方便、精确。因此，生物信号采 集与处理系统逐渐变为以计算机和相应软件为 采集处理核心的数字化系统。
菜单条中一共有8个顶层菜单项工具条一些最常用命令的图形表示集合它们使常用命令的使用变得方便与直观共有22个工具条命令特殊实验标记编辑用于编辑特殊实验标记选择特殊实验标记然后将选择的特殊实验标记添加到波形曲线旁边包括特殊标记选择列表和打开特殊标记编辑对话框按钮标尺调节区选择标尺单位及调节标尺基线位置分时复用区包含硬件参数调节区显示参数调节区通用信息区专用信息区和刺激参数调节区五个分时复用区域这些区域占据屏幕右边相同的区域mark标记区用于存放mark标记和选择mark标记mark标记在光标测量时使用时间显示窗口显示记录数据的时间在数据记录和反演时显示数据滚动条及反演按钮区用于实时实验和反演时快速数据查找和定位可同时调节四个通道的扫描速度
2、全导联心电输入口(ECG):用于输入全导 联心电信号（15芯D型插头）
3、记滴/触发输入：2芯外触发输入接口,触 发输入接口用于在刺激触发方式下，外部触 发器通过这个输入口触发系统采样
4、刺激输出：3芯刺激输出接口（用方波标 识标注）
5、监听输出：2芯监听输出口（用喇叭标识 标注）
（二）软件系统操作 P10-19
1、放大信号
首先将原始的生物机能信号，包 括生物电信号和通过传感器引入的 生物非电信号进行放大。
有些生物电信号非常微弱，比如 减压神经放电，其信号为微伏级信 号，如果不进行信号的前置放大， 根本无法观察。
增益
增益（G）是指生物信号采集系 统的放大倍数，BL-420生物信号采 集系统的放大倍数为2-5万倍。放大 倍数的大小应依据实验的灵敏度来 选择。
对处理的信号通过模数转换进行 数字化，并将数字化后的生物机能 信号传输到计算机内部，计算机则 通过专用的生物机能实验系统软件 接收从生物信号放大、采集系统传信号进行实时处理， 包括波形显示、存贮、处理和分析， 比如平滑滤波，微积分、频谱分析 等。
BL-420生物机能实验系统原理图
四、BL-420系统操作
（一）BL-420系统硬件使用 BL-420系统前面板如下图所示，
所有的外界生物信号均通过前面板 上的输入通道引入系统，而刺激和 监听输出也在面板上。
BL-420F系统前面板
1、CH1、CH2、CH3、CH4：5芯生物信号输入 接口（连接引导电极、压力传感器、张力传 感器等）
G：即增益，指生物信号采集系统的放大倍数。
T：即时间常数，决定放大器低端频率的主要指 标，它的作用是衰减生物信号中的低频信号，让 高频信号通过（高通滤波）
F：即高频滤波，作用是将所检测的生物电信号中 不需要的高频成份或噪声滤掉，这样可使所测信 号的主要频率成份能够得到放大（低通滤波）
3、模数转换
停止实验
完成一次实验之后，可以选择工具条上 的“停止”命令按钮 。
添加文字标记
特殊实验标记选择区位于屏幕右下方。
（1）特殊实验标记选择列表
在实验过程中，我们可以选择实验标记 编辑组合框中的实验标记添加到实验波形 的相应位置处作为实验条件标注点。
方法是：从实验标记组合框中选择实验 标记，在需要添加标记的波形处单击鼠标 左键。
一般测量快速交变信号时选择较小的 时间常数，测量慢速交变信号时选择较 大的时间常数。
高频滤波
高频滤波(F)的作用是将所检测的生 物电信号中不需要的高频成份或噪声滤 掉，这样可使所测信号的主要频率成份 被放大。例如，当我们选择1KHz的高 频滤波时，将衰减掉1kHz以上的生物 信号，只让1kHz以下的生物信号通过。 所以，高频滤波又称为低通滤波。
BL-420输入信号下拉式菜单
2、开始实验
•在工具条中选择“开始” 命令按钮
压力换能器——选择“压力”信号 张力换能器——选择“张力”信号 心电导线——选择“心电”信号
3. 实验记录过程中的相关操作
暂停/停止实验 添加实验标记
暂停停止实验
暂停实验
在实时实验过程中，如果需要暂停一下 波形观察与记录，为了减少记录的无效 数据占据磁盘空间，可以暂停实验，选 择工具条上的“暂停”命令按钮 。
二、BL-420生物信号采集处理系统的组成
（1）微机 （2）BL-420系统硬件 （3）TM_WAVE生物信号采集与分析软件
其它实验附件则可根据实验需要进行配 置，比如，血压换能器、张力换能器，呼 吸换能器，各种引导电极及刺激电极等。
BL-420系统硬件
三、BL-420系统原理
BL-420生物机能实验系统原理图
选择标尺单位及调节标尺基线位置
包含硬件参数调节区、显示参数调节区、 通用信息区、专用信息区和刺激参数调节 区五个分时复用区域
用于存放Mark标记和选择Mark标记
共有22个工具条命令
包括特殊标记选择列 表和打开特殊标记编 辑对话框按钮
这些区域占据屏幕右 边相同的区域
Mark标记在光标测量 时使用
时间显示窗口