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INNOTEMS - Lab VIEW 기반 제어. 계측 전문회사

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基于IoT的一站式整合平台

Biomedical Engineering Education - INNO-MEDU100

使用多种传感器(EMG, ECG, SpO2, NIBP) 以National Instruments的硬件/软件为基础的研究开发,及教学用生理信号测量KIT。

Button 0, WIFI Button, Digital I/O, Analog I/O, 3.3V, 5V, EMG Sensor, NIBP Sensor, Bread Board, PPG Sensor, ECG Sensor, DC Power 12V, USB Slave Port, USB Host Port, Status LCD, Audio I/O

INNO-MEDU100 介绍

产品结构

  • 传感器 SENSORS

    • 心电图测量传感器(兼容)
    • 肌电图测量传感器(兼容)
    • 惯用式脉波传感器
    • 血压测量传感器(选择性)
  • 硬件 HARDWARE

    • NI myRIO
    • LCD Display Module
    • Bread Board
    • Analog signal
      processing circuit
  • 软件 SOFTWARE

    • NI LabVIEW (Option 选项)
    • NI Multisim (Option 选项)

INNO-MEDU100 UI

产品结构

  • 教学及研究用的实验和测试平台
  • 产品的灵活使用(讲义或学习教材)
  • 提供用户软件开发工具包(SDK)
  • 通过提供的电路让用户直接对硬件进行设计
  • 使用NI myRIO的FPGA/Real-Time应用开发
  • 有/无线方式的数据传输
  • 能与平板电脑或手机装置链接

Product Advantage

  • Drive only +12V single power
  • Apply variety Multiple function using NI myRIO based software system
  • Use Cables and Sensor for measuring Biological signals
  • Strengthen Safety through preventing Overcurrent that come flowing in the human body by Medical Isolation
  • LCD display

INNO-MEDU100 产品规格

  • 内置LCD图像
  • 4个传感器借口(ECG, EMG, SpO2, NIBP)
  • Analog Input – 4ea (500 KS/s, 12bits, A/B : 0~5V, C : +-10V)
  • Analog Output – 6ea (345 KS/s, 12bits, A/B : 0~5V, C : +-10V)
  • Digital I/O – 32ea
    • SPI : 4MHz, PWM : 100kHz, I2C : 400kHz
    • Quadrature encoder input : 100kHz
  • WIFI (IEEE 802.11 b,g,n / ISM 2.4 Ghz)
  • User Button
  • USB 2.0 Hi-Speed
  • Uart Lines (Max baud rate : 230,400 bps)
  • Xilinx Z-7010, 667MHz, FPGA
  • Dual Core ARM® Cortex™-A9 Processor
  • 支持LabVIEW或C语言编程

INNO-MEDU100 工具包

NI LabVIEW

NI LabVIEW是工程师们从设计到测试的进行,从小型系统到大型系统扩充的图形化程序平台。基于LabVIEW可以将遗产软件、IP及硬件完美的结合,转变为最新的计算机技术。通过LabVIEW可以更加有效迅速的解决现在所遇到的各种问题,并且能够实现对未来技术的革新。

NI FPGA Module

使用能够进行再编程的硅芯片预先构建逻辑电路及可编程路由资源,让用户不使用电路板或烙铁也能安装硬件构造芯片。

FPGA Source of INNO-MDEDU100 by NI LabVIEW 使用NI LabVIEW的INNO-MEDU100的FPGA源

NI Real Time Module

利用值的信赖的可视化编程的方式能够构建长时间运行的独立型嵌入式系统。

  • 基于LabVIEW可视化编程的独立型嵌入式系统扩充
  • 通过Real-Time OS实现精确地时间控制和高度的安全性
  • 使用多样的IP和事实硬件驱动

Real Time system Source by NI LabVIEW 利用NI LabVIEW的Real Time system源

NI Multisim

使用简洁的操作界面直观的捕获环境和产业标准的SPICE模拟,Multisim软件能够快速的设计和检测PCB。

  • NI的高级捕获、模拟、和电路设计环境
  • 检测电路运行的24个高级分析和22个虚拟仪器的综合集成
  • 16,000个以上的元件和具有模拟方式的综合数据库
  • 与高级LabVIEW合并实现设计时实际测量和定性分析
  • 支持变量设置和预览电子表格等高级管理工具
  • 兼容Ultiboard布局,构建完美的设计平台
  • Circuit design by Multisim 利用Multisim的电路设计
  • Circuit implementation 电路构造

医学生物体信号测量必须的基础传感器

  • EMG传感器

    表面肌电图是以电极贴附在皮肤表面的非插入性方式无疼痛测量。和通过插入式且只能测量一个运动单位电位变化的针电极法不同,表面肌电图能无痛、舒适的测量肌运动集合体,且对总体的互相活动做出定量分析。

    • 三线电路状态的肌电图测量传感器(兼容心电图&肌电图)
    • 使用一次性Ag/Agc电极

    EMG Sensor

  • ECG传感器

    心电图可以在身体表面进行测量心脏电位活动周期所反应的微弱电信号。心脏的电位活动周期大致可分为心房除极、心室除极、心室再分极等几个阶段,分离的各个阶段可以用下图P波、QRS波、T波等几个状态波进行表示。

    • 三线电路状态的肌电图测量传感器(兼容心电图&肌电图)
    • 使用一次性Ag/Agc电极

    ECG Sensor

  • SpO2传感器

    PPG传感器能测量人体信号中的脉搏信号(脉搏信号是测量毛细血管中血压的变化)。从LED技术开始通过对皮肤进行光照测量光敏二极管反射移动光的量来检测脉搏的震动。

    • 由红外光940nm和红光LED(660nm)的发光部分和图像二极管构成接收部分
    • 在SpO2测量中通过两光源的脉冲状态的相互映射获得信号(需要额外的电路设计)
    • 在脉搏测量中使用一个光源,通过血液流动中测量光的通过率获得信号

    SpO2 Sensor

  • 血压计传感器

    血压是血管内血液对于血管壁的压力,也是生命的主要特征。随着心脏的跳动血压在最高压和最低压间来回波动。而血压计传感器能够测量血液的最高压、最低压以及心脏频率。

    • 测量范围: 20 ~ 250 mm hg
    • 可以使用Vernier公司提供的LabVIEW源代码

    NIBP Sensor

INNO-MEDU100系统学习效果

INNO-MEDU100使用医学领域最基础的传感器,从医学传感器的灵活运用到硬件、软件的设计开发,让学习者去体验一个项目的开发过程。

对医疗传感器的理解

通过直接使用在医疗领域的基本传感器(ECG,EMG,PPG,NIBP)测量身体信号,来对相关传感器有更深入的理解。

Comprehension of medical sensors

通过电路设计的信号处理

通过传感器获得的信号用NI Multisim的放大电路、滤波电路进行设计和模拟,通过直接制作模拟信号处理的硬件能熟悉对信号处理的过程和对电路设计基本概念的学习。

Signal Conditioning by Circuit design

基于LabVIEW的软件设计

INNO-MEDU100通过使用小型NI myRIO来测量信号,且通过LabVIEW直接编程开发软件来进行信号分析和系统构造。

Software design by LabVIEW 1 Software design by LabVIEW 2 Software design by LabVIEW 3

通过电脑、平板电脑、手机等移动设备对系统的灵活使用

一个完整的系统是能通过一般台式电脑、笔记本或平板电脑以无线通信的方式进行连接,且能通过显示器来操作开发特殊用系统。

Utilization  with PC or Tablet PC/Smart phone

为了提高学习和教育效率,提供教材

  • 为了更好的了解产品的基本知识或源代码将出售灵活使用系统的相关教材
  • 提供传感器必须的电路图,以及为LabVIEW软件开发用户提供软件开发工具包(SDK)