黄石中心小学

学校电路设施检测情况汇报

为切实加强学校各方面的安全工作，杜绝重大安全事故的发生，根据荔城区教育局的文件精神，结合实际，我校于12月12日—18日对学校电路设施设备安全情况开展了全面细致的安全排查工作，现将具体情况汇报如下：

一、高度重视，落实责任

我校高度重视此次安全排查工作，专门研究了学校的安全工作形势和自查工作的落实，成立了学校电路设施设备安全专项检查领导小组，专门负责自查工作。领导小组由王世敏任组长，程和清任副组长，负责中心学校安全工作，张燕萍、郑重、吴晓英等为组员，负责各校设施设备安全具体工作。

学校建立了在校长的直接领导下，分管副校长具体指导下，以班级安全管理为中心，以学校职能部门为主线，横向到边，纵向到底的安全工作网络，切实落实学校安全工作的各项规章制度和措施，对学校电路设施设备安全工作实行全员、全方位、全过程的安全治理、排查，确保广大师生的生命财产安全，努力创建“平安校园，和谐校园”。

二、完善制度，明确要求

学校完善了《黄石中心小学安全应急预案》，特别是对师生安全工作提出了具体要求，如《安全工作人员操作职责》、《安全操作规章》等各项规章制度一定落实到位。

三、抓住重点，全面排查

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1、根据我校实际，我们确定了以学校食堂设施（炉灶、电器、开关锅炉）、电路设施、照明设施为此次检查的重点。自查领导小组进入各学校食堂，对炉灶安放位置、电器开关的安全性能、锅炉的使用情况做了认真检查；与教师谈话，了解班级安全教育与培训情况，学生的安全意识与安全常识到位情况。

2、针对中心学校教学楼楼道、教室、学生宿舍开关电路裸露隐患，组织有关人员对校园线路、插座、电器等用电设施，进行了一次彻底排查，凡使用年限长、面临老化的用电设施列入重点排查范围；对学校的用电设备进行全面维护，消除任何微小的隐患。更换用电设施，对于存在安全隐患的电线、插座等用电设施，由各校管电的老师组织老师及时更换；加强用电安全教育，对师生进行安全用电知识教育，增强师生的安全用电意识，提高师生的安全用电能力。

通过系列活动的开展，进一步增强了师生的安全用电意识。各楼梯通道都粘贴了安全标语，提醒学生。而且放学后，都有值日老师查看监督。

四、指出问题，及时整改

经过排查，各校的设施设备安全情况总体上是好的，但也存在一些安全隐患。

1、好的方面：

（1）电路设施设备基本上不存在安全隐患；

（2）学校、班级经常进行安全教育，师生的安全意识较强；

2、不足之处：

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（1）部分教室用电线路老化，虽然不严重，但存在着安全隐患；

（2）各学校消防设施配备不足，灭火器材缺乏维护保养，灭火器材的安放不够规范，教师对灭火器材的使用不够熟练、规范；

（3）需要进一步做好消防安全教育宣传工作，提高广大师生的自护自救、逃生能力；

我校将以此次电路设施设备专项检查为契机，进一步健全安全工作各项规章制度，深化管理，对存在的安全隐患及时整改，同时在广大师生中广泛开展安全教育系列活动，不断增强师生的安全意识，坚决杜绝校园设施设备安全事故的发生，促进我校各项工作顺利开展。

黄石中心小学

20xx年12月24日

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第二篇：心电检测电路的设计报告和测试报告

心电检测电路的设计报告和测试报告

一、设计报告

（一）、设计目的及其意义

心肌是由无数个心肌细胞组成，由窦房结发出的兴奋，按一定的途径和时程，依次向心房和心室扩布，引起整个心脏的循环兴奋。心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序、和时间均有一定的规律。由于人体为一个容积导体，这种电变化也必须扩布到身体表面。鉴于心脏在同一时间内产生大量的电信号，因此，可以通过安放在身体表面的胸电极或四肢电极，将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来，这种记录曲线称为心电图，如下图所示。

心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。心肌细胞的生物电变化时心电图的来源，但是心电图曲线与单个心肌细胞的膜电位曲线有明显的区别。

ECG波形是由不同的英文字母统一命名的 。正常心电图由一个 P波、一个QRS波群和一个T波等组成。P波起因于心房收缩之前的心房极时的电位变化；QRS波群起因于心室收缩之前的心室除极时的收位变化；T波为心室复极时的电位变化，其幅度不应低于同一导联R波的1/10，T波异常表示心肌缺血或损伤。ECG的持续时间由：P-R间期（或P-Q间期）为P波开始至QRS波群开始的持续时间，也就是心房除极开始至心室除极开始的间隔时间，正常值为0.12～0.20s，若P-R期延长，则表示房室传导阻滞；Q-T间期为QRS波群的开始至T波的末尾的持续时间，意为心室除极和心室复极的持续时间，正常值为0.32～0.44s；S-T段为从QRS波群终末导T波开始之间的线段，此时心室全部处于除极状态，无电位差存在，所以正常时与基线平齐，称为等电位线，若S-T段偏离等电位线一定范围，则提示心肌损伤或缺血等病变；QRS波群持续时间正常值约为0.06～0.11s。

因此，实时的检测心电信号，可以从所得出的心电图上观察心脏的变化，医生就可以从所测的心电图上判断心脏各个部位的功能是否正常，所以心电图是医生治疗心脏方面的疾病所不可或缺的依据。因此心电检测就有了实际应用的意义。

本实验的目的即利用设计的仪器从人体采集心电信号，并进行放大滤波最终呈现在示波器上进行观察。 

（二）、总体设计

根据心电信号的特点来设定电路的要求。

心电的幅值为几个毫伏；心电的频率为0.05～100Hz。

这就要求：电路的增益800～1200倍；共模抑制比大于80dB；差模输入阻抗为10MΩ，电路的带宽为0.05～100Hz。

供电情况：光电隔离电路的前级用转换电源供电，光电隔离后级电路则用学生电源供电。以保证光电隔离电路前后级无任何电的联系。

下面是电路的总体框图：

（三）、单元电路设计

1.      前置放大器

（方案一－未采用）这里选用低噪声的集成仪器放大器MAX4194作为放大器的核心元件。最低2.7V的工作电源电压满足电源要求。MAX4194具有轨－轨（输出幅度可接近电源电压）的特性，放大器输入端设计有高通滤波器，可以抑制极化电压，MAX4194的失调电压不到0.1mV，因此取其电压增益100，根据MAX4194的增益计算公式可得RG＝500 MAX4194在增益为1000时的3dB带宽为147Hz，大于设计要求。查MAX4194的其他记表也满足心电信号检测的要求。

下面是MAX4194的内部结构图

（方案二－实际使用）采用AD620作为主放大器，其主要参数如下：

V供电±2.3～±18V

最低100dB的CMRR(G=10)

高输入阻抗1000MΩ

0.6 mV/℃电压漂移

120 kHz 带宽（G＝100）

AD620的内部结构与MAX4194都一样。

下图是前置放大器实际电路图，实际中采用了共模驱动和右腿驱动电路，以提高前置放大器的共模抑制比，但其中由于放大电路采用的是差分放大电路，因此由于匹配精度达不到要求，降低了共模抑制比，且带来较大的噪声，所以将前置放大器中的低通去掉了。

     前置放大器的整体电路图如下图所示：

电路的前端使用的是二极管保护电路，设计要求保护电路在输入出席5000V高压时不会损毁电路，，二极管D1~D4选用低漏电的微型二极管1N4148,其最大允许通过的瞬时电流为0.1A，因此，限流保护电阻R1和R2为50k。这样的保护电路会防止临床上的除颤电压等高电压损坏电路。

电路采用了右腿驱动和共模驱动电路，取R5＝10KΩ,Rf=10MΩ,CF=4700pF（Cf的作用是使右腿驱动电路稳定）。R0＝100KΩ。可以很好的提高共模抑制比，滤除共模干扰。

2.      光电耦合电路

前级电路把输入电压信号转换成与之成正比的电流信号，经光电耦合器耦合到后级，光电耦合器中的硅光敏三极管输出的电流信号，运放A2把电流信号转换成电压信号。图中使用三极管T补偿光电耦合器件的非线性。

其增益为R3/R1.如果要得到1倍的放大，只需R1=R3即可，但实际实验中使用了将上面的三极管去掉了的电路，可能的原因是噪声比较大，或者是三极管的非线性并非很好的补偿了光电三极管的非线性（主要是不知道光电三极管的参数，无法做到两个三极管一致性），所以其增益不一定是1倍，如果R1=R3，即使这样，可以在后级放大电路中通过增益调节，实现放大倍数的合理分配。

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3.      低通滤波器

利用归一化的方法设计低通滤波器。这里用四阶巴特沃斯低通滤波器，其优点是在通带内幅频特性曲线比较平坦，而且四阶也可以达到较陡的衰减的特性：其截止频率为100Hz时，到频率为200Hz时其衰减幅度为9％。它的作用是滤除频率为100Hz以上的信号分量。

根据归一化公式：

 

设截至频率为100Hz，设R=10KΩ,可算得C1=0.173 μF， C2=0.216μF，C3=0.416μF，C4＝0.061μF。

根据电容的标准值，各电容实际取值为C1=0.15μF，C2=0.22Μf，C3=0.47μF，C4=0.68μF。

4.      陷波器

由于是在实验室里面进行测试，因此工频干扰就比较大，成为主要干扰来源，所以设计50Hz陷波器来滤除工频干扰。

实验中的50HZ陷波器电路采用RC双T网络二阶带阻滤波器，它可以比较好的滤除工频的干扰电路图如下所示：

R1=R2=30K,  R3=15K,   C1=C2=0.11μF,  C3＝0.22μF。

该电路中的Q值随着β（反馈系数）的变化而变化，即Q＝1/4（1-β），因此可以利用改变电路的β来实现Q值可调。但是，随着β的增高，电路将会出现不稳定甚至自激，因此一般选择Q的范围为十至几十较为合理。实验中的Q＝10

截止频率的计算公式为：

 

其中f为截止频率。

5.      末级放大器

末级放大器采用的是一般的反相放大器，其增益为：K= -(R2+Rp)/R1  Rp为电位器接入部分阻值。电路的放大倍数为10倍（前置放大器增益为100倍），可取R1=10kΩ, R2＝90KΩ, Rp最大阻值为20kΩ。（为了降低电位器的热噪声）

前面加了个高通滤波器，目的是为了滤掉极化电压。Rp是作为调节增益的器件。

6.        电源转换电路

由于使用的是交流供电，因此在给放大器供直流电源时要进行电源转换，这里采用二极管桥进行整流，再采用DC-DC芯片进行电源转换。

经过下面的电路就可以得到正负5V的电源电压，可以给光电隔离电路的前级电路供电，其后级电路用学生电源12V供电。

在选择电容的时候注意选择耐压值高的，否则容易被击穿，发生危险。

电路中，除了主放大使用AD620之外，其他需要使用运算放大器的地方均使用LM324。LM324是四运放放大器是内含四个特性近似相同的高增益、内补偿放大器的单电源（也可以是双电源）运算放大器。电路可以在+5V或+15V下工作，功耗低，每个运放静态功耗约0.8，但驱动电流可达 。

其主要参数如下：

电压增益 100dB

单位增益带宽 1MHz

单电源工作范围 3V----30V  DC

每个运放功耗（V+=5V时） 1mV/op.Amp

输入失调电压 2mV（最大值7mV）

输入偏置电流 50nA----150

输入失调电流 5nA----50

输入共模电压范围 （单电源） （双电源）

输出电压幅度 0----V+-1.5VDC（单电源时）

输出电流 40mA

放大器间隔离度 -120dB（f0：1kHz----20kHz）

（四）小结

    实验中注意，在单独测试某个电路的时候，最好要将其前后级的电路断开，这样会省去其他电路对其影响。

    整个电路做完之后，由于测试的时候是用信号发生器产生信号（一般比较大），而如果要实际测量心电信号，则要注意输入阻抗和电压增益是否足够。

    如果做的好的话，应该能清晰的看出心电的波形，所以在实验中可以以此来作为电路的好坏标准。如果能较为清晰看到心电波形，则电路的设计较为成功。

二、测试报告

1.  静态工作点：

将放大器的两输入端对地短路，观察各级输出波形并记录幅值（即放大器静态噪声），若每级的输出端电压幅值均小于0.5V即为合格。

   前置放大电路的输出静态工作点：8mV  

低通滤波器的输出静态工作点：  12mV

   50Hz陷波的输出静态工作点：    7mV    

   后级放大的输出静态工作点：    22mV

2.        输入噪声：

将放大器的两输入端对地短路，测出,计算输入噪声：

Vin=Vo/K

实际测得Vo＝27mV，即得Vin＝27μV，心电图机要求输入噪声应＜35μV，因此电路的输入噪声满足要求。

3.        差模增益：

将20Hz,幅值为20mV(信号发生器所产生的最小幅值信号)的正弦信号输入放大器的一个输入端，另一个接地。用示波器分别观察前级输出波形和后级放大电路之后的输出的幅值，用示波器读出输入和输出的电压值，计算前置放大电路差模电压增益：

    Ad1=/Vi    Ad2=/Vi 

实际测得＝2.12V,因此得出

 Ad1=2.12V/20mV=106，放大倍数基本符合设计要求。

由于后级用的是12V供电，因此后级电路输出超出电源电压，无法测量。因此改从前级放大器的输出端输入Vi，测后级放大电路的输出

实际测得＝204mV，因此后级的差模增益为Ad2=204/20＝10.2因此整个电路的放大倍数符合设计要求。

4.        共模增益：

在放大器的两输入端，输入频率为20Hz,幅值为2V的正弦电压，用示波器观察前置放大器的输出波形和后级输出波形，并计算共模增益：

AC1=VOC1/Vi=12mV/2V=0.006

AC2=VOC2/Vi=56mV/2V=0.028

5.        计算共模抑制比

计算前置放大器的共模抑制比：

计算整个电路的共模抑制比：

6.        输入阻抗：20.05MΩ

7.        输出阻抗：283.2Ω

8.        零点漂移：

将放大器的两输入端接地，测出输出电压幅值，隔一段时间（10～20分钟）再测量一次输出电压的幅值。计算零点漂移：

零点漂移＝

9.        幅频特性：

理论带宽为：0.05～100Hz

实际测得：高端截止频率为104.86Hz；低端截止频率为0.9Hz

l  从四阶巴特沃斯低通滤波器的输入端输入幅值为1V的正弦电压，测量其幅频特性。

四阶巴特沃斯低通滤波器的测量数据如下：

l  陷波器的幅频特性：

从陷波器的输入端输入幅值为1V的正弦电压，用示波器观察其输出波形，并记录在各个频率点上输出电压的幅值。

从表中可以看出，陷波器的带宽约为：48.50～54.00，50Hz频率分量的衰减幅度为（即陷波深度）：

  K=0.121V/1V=12.1%    中心频率为50.30Hz