复旦大学：《生理学》课程教学资源（PPT课件）生理学信号的记录和分析——生物信号的摘取

第三讲 生物信号的摘取

第三讲 生物信号的摘取

§3-1概述 3-2电极的种类及其选用 $3-3传感器原理

§3-1 概述 §3-2 电极的种类及其选用 §3-3 传感器原理

信号摘取方法： 电信号：用电极引导。 非电信号：通过被称为换能器(Transducer) 的装置将其引导出来。换能器是 将一种能量形式转换成另一种能 量形式的敏感装置

信号摘取方法： 电信号： 用电极引导。 非电信号：通过被称为换能器（Transducer） 的装置将其引导出来。换能器是 将一种能量形式转换成另一种能 量形式的敏感装置

引导电极分类 按记录区域大小分 泛电极、微电极 按记录材料分 金属电极如：银，铂、镍、钨和不锈钢等。 玻璃电极 按形状分 针状、钩状、球状、杆状或片状等。 单极、双极，多极以及同心单极和同心双极等 按放置方式分 体表电极、浮置电极、埋藏电极和皮下电极等。 按用途分 记录电极、刺激电极和电泳电极

引导电极分类 按记录区域大小分 泛电极、微电极 按记录材料分 金属电极 如：银，铂、镍、钨和不锈钢等。 玻璃电极 按形状分 针状、钩状、球状、杆状或片状等。 单极、双极，多极以及同心单极和同心双极等。 按放置方式分 体表电极、浮置电极、埋藏电极和皮下电极等。 按用途分 记录电极、刺激电极和电泳电极

金属电极 ★优点 1.制作简便。 2.内阻小。 ★缺点 1.金属离子进入细胞、组织内而产生毒性作用，慢性实验 中不适使用。 2.在作记录电极使用时，可发生极化现象，导致电极的 电阻增大并出现不稳定的直流电位而影响测量记录的 结果

金属电极 ★优点 1.制作简便。 2.内阻小。 ★缺点 1.金属离子进入细胞、组织内而产生毒性作用,慢性实验 中不适使用。 2.在作记录电极使用时，可发生极化现象，导致电极的 电阻增大并出现不稳定的直流电位而影响测量记录的 结果

电极的极化现象 金属表面 溶液 ++++ Ag+ + Ag+

电极的极化现象

可逆电极（乏极化电极的制备 阻抗(k2) 300r1 铂合金皮下电极 150 NaCI 100 不锈钢标准电极 溶液 0 银一氯化银圆形电极 银电极 银片 50 0 0 1 2345678910 频率(Hz)

可逆电极(乏极化电极)的制备

制备乏极化电极时的化学反应 NaCl台Na+CI CI+Ag→AgC1↓（黑色） 2Na+H2O→NaOH+H2↑

制备乏极化电极时的化学反应 +   (黑色) − + Cl Ag AgCl + → +  + 2Na H2 O NaOH H2 + − NaCl  Na +Cl

埋藏电极 ■应用于慢性实验，在清醒的生物机体上进行长 期观察。 ■制作金属材料以铂、铂铱合金为最佳，但是不 锈钢丝也可采用。 ■外涂绝缘漆的绝缘电阻要求在1000M2以上， 并要求绝缘漆耐高温，对生物体没有毒性等， 聚四氟乙烯可以得到满意的效果

埋藏电极 ◼ 应用于慢性实验，在清醒的生物机体上进行长 期观察。 ◼ 制作金属材料以铂、铂铱合金为最佳，但是不 锈钢丝也可采用。 ◼ 外涂绝缘漆的绝缘电阻要求在1000MΩ以上， 并要求绝缘漆耐高温，对生物体没有毒性等， 聚四氟乙烯可以得到满意的效果

金属微电极 金属微电极 纯缘层 细胞膜 一膜电位

金属微电极