心电图机的主要参数

2021年1月27日发(作者：庄逢甘)
四、心电图机的主要性能参数

心电图机所记录的心电图，
必须将心电电流的 变化不失真地放大出来以供医务人员诊断
心脏机能的好坏。
心电图机的性能如有失常，
会引起临床诊断中的差错。
鉴别心电图机性能
的好坏，常以其技术指标来表示。熟悉技术指标， 并理解其内涵，对设计、使用、调整、维
修心电图机是很必要的。下面简单介绍心电图机主要技术指标的 意义和检测方法。


1
．输入电阻

心电图机的输入电阻即为前置放大器的输入电阻，
一般要求大于

2M
Ω

。
输入电阻愈大，
因电极接触电阻不同而引起的波 形失真越小，共模抑制比就越高。


2
．灵敏度

心电图机的灵敏度是指输入

1mV
电压时描笔偏转的幅度，通常用

mm / mV
表示，它
反映了 整机放大器放大倍数的大小。
一般将心电图机的灵敏度分为三挡
（

5mm/mV
、

10mm
/ mV
、

20mm/ mV )
，且分挡可调。心电图机的标准灵敏度为

10mm/mV
，规定标准灵敏
度的目的是便于对各种心电图进行比较。
在有的导联出现

R
波特别高或

S
波特别深时，
也
可以采用

5mm
/
mV
灵敏度挡位。有的心电波电压比较微弱，也可采用比标准灵敏度更高
的灵敏度如

20mm / mV
，以方便对心电图波形的诊断。为了能迅速准确地选择灵敏度，在
仪器面板上装有灵敏度选择开关。
为了使机器的灵敏度能够连续可调，
在机器面板上还设有< br>增益调节电位器。

判断心电图机的灵敏度是否正常，检测方法为：将导联选择开关置于“

Test
”位（有
的标注“

1 mV , ' )
，灵敏度选择开关置于“

1
”挡（

10mm / mV )
，工作开关置于“观
察”位，利用本机内的

1
mV
标准信号，不断地打出矩形波，在走纸过程中，记录下矩形
波的幅度。调节增益电位器，使描记 幅度正好为

10mm
。改变灵敏度选择开关的位置，给
出

1 mV
标准信号时，应能得到成比例变化的矩形波信号。


3
．噪声和漂移

噪声指的是心电图机内部元器件工作时，
由于电子热运动等产 生的噪声，
不是因使用不
当、
外来干扰形成的噪声。
这种噪声使心电图机在没 有输入信号时仍有微小杂乱波输出。
这
种噪声如果过大，
不但影响图形美观，
而且还影响心电波的正常性，
因此要求噪声越小越好，
在描记的曲线中应看不出噪声波形。噪声的大小可以用折合到输入端的作用大小来计算，
一
般要求低于相当于输入端加人几微伏 以下信号的作用，国际上规定其值不大于
15
μ
V
。

漂移 是指输出电压偏离原来起始点而上下漂动缓慢变化的现象。
心电图机采用了将直流
信号或变化极 缓慢的信号进行放大的直流放大器，
级间采用直接耦合的方式，
当放大器的输
入端短路 时，
输出端也有缓慢变化的电压产生，
这种现象叫做漂移，
也叫零点漂移。
一 般情
况下，
放大器的级数越多，
零点漂移越严重。
当漂移电压的大小可以和心 电信号电压相比时，
就会造成分辨困难。

零点漂移主要是由晶体管参数随温度变化而 产生的；
放大器电源电压的波动也会引起静
态工作点产生变化，
以致产生漂移；
电路元件老化，
其参数随着使用时间的延长而改变，
也
会引起零点漂移。

检测方法：机器接通电源，导联选择开关置于“

Test
”位（

1
mV
位）
，增益调节器
置最大，
有笔迹宽度调节的机 器，
将笔迹调到最细，
走纸，
观察记录笔迹应是一条很平稳光
滑的直线。若笔 迹有微小抖动，则是噪声所致；若基线位置缓慢移动，则是漂移所致。


4
．时间常数

若给

RC
串联电路接通直流电压

E
后，电容器的充电电流并不是一个常量，而是时间

t
的函数。表达式为

i
c
(
t
)
?
E
R
e
?
t
/
?

式中
τ
为时间常数；

i
c
( t
）为

t
时刻电容两端的充电电流。

该式说明电容器的充电电流
i
c

由初始值

E< br>／
R
开始，
随着时间的延长，
按指数规律衰减，
当

t
等于时间常数
τ
时，其值衰减到初始值的

1 / e
，即

36 . 8
％。

基于上述原理，心电图机的时 间常数
τ
的数值是指，在直流输入时，心电图机描记出的
信号幅度将随时间的增加而逐 渐下降，输出幅度自

100
％下降到

37
％左右所需的时间。
这个指标一般要求大于

3.2s
；若过小， 幅值就下降过快，甚至会使输入信号为方波信号时
输出信号变成尖峰波，这就不能反映心电波形的真实情 况。

心电图机工作在标准灵敏度。将导联选择开关置于“

Test
”位（

1
mV
位）
，将描笔
基线调至记录纸中心线上，走纸，按下

1mV
定标电压开关，直到记录笔回到记录纸中心线
再松开，停止走纸。计算波幅从

10 mm
下降到

3.7 mm
时所经过的时间，就是该机的时间
常数，如图

4
一

25
所示。


图
4
－
25
时间常数的测量

在走纸速度为

25 mm / S
时，心电图记录纸每一小格代表时间

0 . 04s
，将波幅自

10
mm
下降到

3 . 7 mm
所经过的格数二乘以

0 . 04s
，即得出时间常数：
τ
=
0.04x
（
s)
。


5
．线性

心电图机的线性包括移位的线性和测量电压的线性两方面。


(1)
移位的线性

心电图机的描笔在描记宽度允许的范围内，< br>处于任何位置时，
输入相同幅度的信号，
描
笔偏转的幅度若相同，
则此 心电图机的线性良好；
描笔偏转的幅度若不同，
则此心电图机线
性不好。线性不好的心 电图机在描记心电图波形时会产生失真。

影响心电图机线性指标的因素较多。
如晶体 管的输入特性、
输出特性，
差动放大器电路
的对称性，以及放大器工作点的设置，等等 ，都影响整机的线性。

将机器接通电源，导联选择开关置于“

Test
”位（

1mV )
，将描笔基线调到记录纸的
下沿处，灵敏度选择开关置

10mm / mV
。走纸，并不断给出

1mV
标压信号，同时调节基
线电位器，改变描笔在记录纸上的基线位置，这样得出如图

4
一

26
所示的波形。通过比
较各个位置上矩形波的幅度来判断整机的线性。


图
4
－
26
线性检测波形

(2)
测量电压的线性