表面生物電電極動態(tài)測量系統(tǒng)和評價方法的研究.pdf

1、在應(yīng)用生物電表面電極對人體生物電的測量中，動態(tài)噪聲是嚴重的干擾信號。基于此，本文提出了一種用于生物電表面電極動態(tài)性能測量和評價的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了4個關(guān)鍵的部分，第一部分是皮膚仿真器；第二部分是電極運動控制和電極/模擬皮膚壓力控制部件；第三部分是電解質(zhì)循環(huán)調(diào)整裝置；第四部分是數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。動態(tài)測量系統(tǒng)可以對電極/皮膚間運動狀態(tài)進行比較真實的模擬，并且電極與皮膚之間的變化參數(shù)(如電極/模擬皮膚之間的壓強、相對運動速度、運動軌跡和模擬

2、皮膚的濕度等)能夠被準確地控制和測量。
　　 文章采用間歇式運動方式獲得了動態(tài)OCP變化量。結(jié)果顯示，電極/模擬皮膚之間的壓強和相對運動軌跡長度都與動態(tài)OCP變化量之間存在很強的線性正相關(guān)，而電極/模擬皮膚之間的運動速度與動態(tài)OCP變化量之間存在線性負相關(guān)性。
　　 5種不同類型電極的阻抗譜和動態(tài)OCP變化量在動態(tài)測量系統(tǒng)上被測量，通過等效電路對實際測量的阻抗進行仿真擬合得到了表征電極/電解質(zhì)界面電路特性的準確參數(shù)，結(jié)果

3、顯示，極化程度高的電極比極化程度低的電極有高的低頻阻抗，更小的等效電容值和更大的動態(tài)OCP變化量。顯然在界面電荷密度相等的情況下，界面等效電容與電極電勢變化量呈現(xiàn)負相關(guān)性。
　　 為了客觀評價電極的動態(tài)性能，自動分類和識別的客觀評價方法被設(shè)計，核模糊C均值(KFCM)聚類方法和核F統(tǒng)計量被用來獲得樣本的準確分類和最佳分類類數(shù)，而支持向量機方法被用于構(gòu)建測量樣本的自動識別的判別函數(shù)。FCM、KFCM和改進的KFCM對于已知分類的I