1、 利用 multisim 仿真研究心电图机简化模型摘要： Multisim 是一款广泛使用的 EDA 软件，在电路学习过程经常被用作仿真电路。心电图机是用来记录有心脏节律收缩时产生的电位变化的电子仪器,起收集、放大、显示电信号的作用。本文主要针对其放大电路的简化电路模型，利用 Multisim 进行仿真模拟，从而进一步了解心电图机的工作原理。关键字：心电图仪、Multisim 仿真、示波器0 引言随着EDA技术的进步与应用的推广，在电路课程的教学中越来越多地引入EDA软件。目前国内许多高校将电路仿真软件Multisim应用于电路课程教学和电路实验教学之中，提高了教学效果。由于Multisim软
2、件功能齐全，几乎涵盖了电路分析的所有领域。采用记录仪来描记心电图的仪器称为心电图机（Electrocardiograph）。临床描记和测量心电图，综合分析包括心律失常的类别、心电轴有无偏移、心电图是否异常等，以判别是否符合某些诊断标准，在当今的医疗诊断中心电图机是一种极其常见且重要的诊断仪器。但是在学习电子仪器时，很少对其工作原理的有认识，本文试着讨论用 Multisim 仿真来直观的理解心电图机的工作原理。1 心电图机原理心电图机工作时的状态大致如下图所示图 1.1 心电图机工作示意图组成原理由输入电路、心电放大、心电测量、心电记录和电源五大部分组成。体表心电信号由肢体电极（RA、LA、RL
3、、LL）和胸电极（C ）引出，经导联线、导联选择开关和滤波后，输至前置放大器。体表的 mV 级心电信号经放大后，流向动圈式记录器的线圈，在磁铁的均匀磁场作用下形成一个力矩，产生线圈偏移，带动热笔运动，将心电图描记在记录纸上。具体见图 1.12 心电图机简化模型3 Multisim 电路仿真根据图 2.1，在 Multisim 软件中可以仿真出电路（图 3.1） ，其中由交流正弦电压源代替人体生物电。图 3.1 Multisim 仿真电路仿真结果如图 3.2，可以看到示波器所显示的波的参数均有相应的放大。图 3.2 Multisim 电路仿真运行结果心电图机的工作过程，可以简化地理解为运用放大器
4、将信号源的电信号放大并用示波器显示的过程，所以心电图机可以简化为图 2.1。【注：一般来说，心电测量时电极导联方法分为标准肢导联、单极加压肢体导联、单极胸导联。图 2.1 为单极胸导联】图 2.1 心电机简化模拟电路在正常对的心电测量中，人的生物电作为电压源。其主要参数为：窦性心律（对应频率）：正常为60100bpm 之间。P R 间期（对应周期）：自 P 波开始至 QRS 波群开始的时间。正常范围为 0.12o 20s。RV5+SV1（对应振幅）：男4.0，女3.5由于生物电振幅、频率等波参数都不像典型的波，故无法用 Multisim 模拟相应的波形，但是对于简单认识心电图机的原理，采用正弦
5、波是完全可以的。4 结语心电机图是我们医疗诊断中最常用的仪器之一，自从的它诞生后，已经帮助甚至挽救了无数的患者，无疑，心电图机在医疗事业中作用是十分重要的。但是，对于这样典型的电子仪器，我们对它的了解却不多。其实，心电图机的简化电路也比较简单（如图 3.1） 。本文通过 Multisim 仿真，我们可以直观的认识心电图机的工作原理，其实它的工作主要就是采集，放大，显示的过程。5 参考文献1陈洪亮 张峰 田社平 电路基础 高等教育出版社 20072张峰 吴月梅 李丹 电路实验教程 高等教育出版社 20083常华 袁钢 常敏嘉 电子电路设计循序渐进系列教程 清华大学出版社 20064郭航远 马长生简明临床心电图手册 浙江大学出版社 最新版 2008
