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Shanghai Maoyu Science and Education Equipment Co., Ltd

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Medizinische Elektronische Unterrichtseinrichtungen

VerhandlungsfähigAktualisieren am05/06

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Übersicht

Die Integrated Medical Electronic Teaching Instrument Labbox ist eine umfassende Lehrplattform für medizinische Elektronik mit eingebauten industriellen Computern, 4-Bit-Halbpräzisionsmessgeräten, 50Msps-Oszilloskopen und Signalgeneratoren, die eine ARM Cortex-M3-Entwicklungsumgebung mit Arduino UNO integrieren. Unterstützt die Bioelektrosignalerfassung und -filterung wie kardioelektrische, elektromuskuläre und dermatologische, mit programmierbaren elektrischen Stimulationsmodulen und 11 medizinischen Sensoren, geeignet für die professionelle Signalverarbeitung, Embedded-Entwicklung und das Design von medizinischen Geräten.

Produktdetails

（Referenzbilder)

1. Produktüberblick

Medizinische Elektronische UnterrichtseinrichtungenEs ist eine umfassende Lehrplattform der neuen Generation, die sich auf Fachgebiete wie medizinische Elektronik, biomedizinische Technik, elektronische Informatik und Pflegeinformatik orientiert. Die Plattform durchbricht die Grenzen der herkömmlichen medizinischen Elektronik-Laborkasten, die nur analoge Schaltungen unterstützen, und integriert eingebaute Computer, professionelle digitale Geräte, eingebettete Entwicklungsplattformen und verschiedene medizinische Sensoren tief, um eine vollständige Lehrstatus der "analogen + digitalen + eingebetteten" Dreifaltigkeit aufzubauen.

Berufe und Kurse：

Berufliche Anwendung	Entsprechende Kernkurse
Biomedizinische Technik	Biomedizinische Signalverarbeitung, Design medizinischer Geräte, Entwicklung eingebetteter Systeme
Medizinische Elektronik	Analoge elektronische Schaltungen, medizinische Sensorprinzipien, digitale Signalverarbeitung
Elektronische Informationstechnik	Einzelchipprinzipien und Anwendungen, Sensortechnik, Signale und Systeme
Pflegeinformatik / Medizinische Geräte	Prinzipien für medizinische Geräte, Technologie zur Überwachung von Lebenszeichen

2. Einbaucomputer

Medizinische Elektronische UnterrichtseinrichtungenStandard mit Embedded-Computern in Industrieklasse, um den Schmerz der herkömmlichen Laborkasten zu lösen, die „Computer außerhalb“ haben. Alle Programmierungs-IDEs, Embedded-Software und Datenanalyse-Tools sind auf einem eingebauten Computer vorinstalliert und das Labor benötigt keine zusätzlichen Computerressourcen.

Parameter	Spezifikation
Prozessor	x86-Architektur, Hauptfrequenz 2,16 GHz, stabiler und reibungsloser Betrieb
Speicher	DDR3L SODIMM 4GB
Speicher	Solid-State-Festplatte (SSD), schneller Systemstart und Lese- und Schreibstabilität
Anzeige	14-Zoll-IPS-Bildschirm, 1920 x 1080-Auflösung, 60Hz, breiter Blickwinkel, hoher Farbkvalität
USB-Anschluss	1 x USB 3.0 + 3 x USB 2.0 (Anschluss an Mikrocontrollerbrenner, Peripheriegeräte)
Videoausgabe	1 x HDMI + 1 x VGA (anschließbarer Projektor oder großer Bildschirm für einfache Präsentationen im Klassenzimmer)
Audio-Schnittstelle	Kopfhörer + Mikrofon
Serienschlüssel	1 × COM (RS-232, direkt anschließbares Gerät)
Netzwerk	2 x Gigabit Ethernet (Campusnetz + unabhängige Isolierung des experimentellen LAN)
Drahtlose Erweiterung	2 x Antennenschnittstelle für WiFi-/Bluetooth-Modulerweiterungen
Eingabegerät	Standardkabellose Bluetooth-Tastatur + kabellose Maus
Systemschutz	Selbstwiederherstellungs-Wiederherstellungssystem, ein Klick, um den Fabrikzustand wiederherzustellen, um Viren und Fehlbetrieb effektiv zu verhindern
Startart	Unterstützt den elektrischen Autostart und reduziert die Vorbereitungszeit

Integrierte Geräte professionelle digitale Geräte

GerätEin integriertes digitales Multi-in-One-Gerät mit 4-Bit-Halbpräzisionsmessgerät, 50Msps-digitalem Oszilloskop und Signalgenerator, ausgestattet mit einem 3,5-Zoll-Touchscreen, ersetzt die dezentralen niedrigen Präzisionsmesseinheiten in den herkömmlichen Laborkasten, um den Studenten eine professionelle Instrumentenbetriebserfahrung zu bieten.

Messmodul	Kernspezifikationen	Unterrichtszwecke
Digitale Multimeter	4-Bit-Halbpräzision, 60.000 Zählungen, 5 ppm Benchmark, TRMS-Wirkwerte Gleichstrom-/Wechselspannungsstrom, Widerstand, Kapazität, Diode, Temperatur, Unterbrechung	Präzise Messung der einzelnen experimentellen Knotenparameter, TRMS-Funktion für Nicht-Sinuswellenanalyse
Digitale Osziloskope	10-Bit-ADC-Abtastung, 50Msps-Abtastrate, 10MHz-Bandbreite, 64Kpts Deep Storage 3,5-Zoll-Touchscreen-Bedienung	Echtzeit-Beobachtung physiologischer Signalwellenformen, Filtereffekte, Mikrocontroller-DAC-Ausgang, elektrische Stimulierungsimpulse
Signalgenerator	Integrierte Vielzahl von Wellenformen (Sinus/Quadrat/Dreieck usw.) Frequenz/Amplitude einstellbar	Standardprüfsignale für Filter- und Verstärkerversuche

Beschreibung: [ Vergleich ] Die eingebauten Messgeräte übertreffen die auf dem Markt üblichen Laborkasten eingebauten Multimeter (± 1%): 5 ppm Benchmark + TRMS-Wirkwert, geeignet für hohe Anforderungen bei der Präzisionsmessung medizinischer Signale.

Embedded Entwicklungsplattformen

Dies ist die zentrale Differenzierungsfähigkeit der Plattform gegenüber allen Produkten ihrer Art. Mit der integrierten ARM Cortex-M3-Mikrocontroller-Entwicklungsumgebung und Arduino UNO können die Schüler den gesamten Prozess des Schreibens, der Kompilierung, des Brennens und der Debugging von eingebetteten Programmen direkt auf der Plattform durchführen, ohne zusätzliche Entwicklungsplatten zu erwerben.

Ressourcen	Spezifikation	Experimentelle Anwendung
Prozessor	ARM Cortex-M3 mit 72 MHz	Eingebettete Echtzeitsteuerung, FreeRTOS Multitasking-Experimente
Speicher	256KB Flash und 48KB RAM	Vollständiger Routine-Bibliotheksspeicher mit parallelem Datencache für mehrere Sensoren
ADC	12-Bit-Genauigkeit, bis zu 1Msps, 8+ Kanäle	Digitale Erfassung von Bioelektrischen Signalen, Lesen von Sensordaten
DAC	12 Plätze, 2 Kanäle	Studenten programmieren DDS-Wellenformerzeugung (durch Oszilloskopbeobachtungen verifiziert)
Kommunikationsbus	I2C×2, SPI×2 und UART×3	Antrieb aller digitalen Sensoren und Hochladen von Daten auf den eingebauten Computer
Zeitgeber	TIM1–TIM4， Unterstützung für PWM/Capture	Präzise Zeitmessung, Frequenzmessung, PWM-Steuerung
Debugging beim Brennen	Embedded ST-Link V2, USB-Direktanschluss zum eingebauten Computer	Kein externer Brenner erforderlich, mit einem Klick herunterladen
GPIO Erweiterung	Alle Pins auf 2,54 mm-Stift ausgeführt	Freie Verkabelung, kompatibel mit DuPont-Experimenten

Vorinstallierte Entwicklungssoftware (eingebauter Computer)

Software	Verwendung
Keil MDK / Mikrocontroller CubeIDE	Spezialisierte IDE für die Entwicklung von Mikrocontrollern mit Unterstützung für Online-Debugging (über ST-Link)
Arduino IDE	Arduino-Entwicklungsumgebung mit einem Klick
Obere Maschine	Echtzeit-Anzeige von Sensordaten, FFT-Spektrumanalyse, CSV/Excel-Datenexport
Serieller Debugger-Assistent	Debugging der Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und eingebauten Computerporten
Vollständige Routinebibliothek	Abdeckung aller Sensoren und Versuchsmodule

Bioelektrische Signalaufnahme und -verarbeitung

Die Erfassung von Bioelektrischen Signalen ist ein experimenteller Kernpunkt des medizinischen Elektronenunterrichts. Die DICE-K850 ist mit einer Front-End-Schaltung für die Verstärkung von Bioelektrischen Signalen von professioneller Qualität ausgestattet, die schwache Bioelektrische Signale wie EKG, EMG, EEG und GSR direkt erfasst und Wellenformen in Echtzeit über ein integriertes Oszilloskop beobachtet.

1. Bioelektrisches Signalverstärkungsmodul

Parameter	Spezifikation
Kernchip	Elektrokardiologisches Erfassungsmodul Elektrokardiologisches Erfassungsmodul (eingebaute Verstärkung + Filter)
Spannungsverwachs	10 – 1000 Mal, kontinuierlich einstellbar
Frequenzbandbreite	0,1 Hz – 20 kHz (umfasst den gesamten EEG- bis EMG-Bereich)
Gemeinsames Verhältnis der Unterdrückung (CMRR)	≥ 100 dB (effektiv 50 Hz Arbeitsfrequenzstörungen unterdrücken)
Eingangsimpedance	≥ 100MΩ (keine Auswirkung auf die Kontaktimpedance der Hautelektrode)
Eingangsschutz	TVS-Rohr + Strombegrenzung, gegen statische Schäden
Signalausgang	Analoge Ausgangsklemme (mit integriertem Oszilloskop) + Mikrocontroller ADC Synchronoerfassung
Signale anwenden	EKG (Elektrokardiografie), EMG (Elektrokardiografie), GSR

Beschreibung: Warum brauche ich eine spezielle Frontend-Vergrößerung? Das kardioelektrische Signal des menschlichen Körpers ist nur etwa 1 mV, und allgemeine Messgeräte wie eingebaute Messgeräte können nicht direkt gemessen werden. Die Frontseite des Messverstärkers verstärkt das Signal auf einen messbaren Bereich und unterdrückt die elektromagnetischen Störungen der Umgebung mit einem CMRR von ≥100 dB, um eine klare Wellenform zu gewährleisten.

Aktives analoges Filtermodul

Konfigurieren Sie vier klassische aktive Filterkreise, um den Schülern ein tiefes Verständnis der analogen Filterprinzipien zu vermitteln und einen experimentellen Kontrast zu den digitalen Filtern des Mikrocontrollers (FIR / IIR) zu bilden.

Filtertyp	Typische Lehranwendungen
Low Pass Filter (LPF)	Filtert hochfrequente Geräusche in EMG und behält nützliche physiologische Signale
Hochdurchgangsfilter (HPF)	Beseitigung von EKG-Baseline-Drift (Beseitigung von Niedrigfrequenzstörungen unter 0,5 Hz)
Banddurchgangsfilter (BPF)	Extrahieren Sie physiologische Signale in bestimmten Frequenzbanden (z. B. Elektro-Cerebral-Alpha-Wellen von 8 bis 12 Hz)
Widerstandsfilter (BEF)	50 Hz Arbeitsfrequenz, entfernt Netzstörungen

Elektrostimulierungsexperimentelle Module

Programmierbares PWM-Impulsstimulierungsmodul für Experimente mit elektrostimulierenden Prinzipien der Neuromuskulatur, Parameterstudien der Transkortikalen Elektrostimulierung (TENS) und Präsentationen der Elektrophysiologie, geeignet für physiologische Experimente an medizinischen Hochschulen.

Parameter	Spezifikation
Frequenzbereich	1Hz – 150kHz， Viergänger automatischer Schalter mit einer Genauigkeit von ca. 2%
Impuls-Leerverhältnis	0% – 100%, unabhängig kontinuierlich einstellbar
Stimulierungsamplitudenkontrolle	Regelung der PWM-Amplitude durch einstellbare Stromversorgung (0–12V) im Laborkast, kontinuierlich einstellbar
anzeigen	LCD-LCD zeigt die aktuellen Frequenz- und Platzaufnahmeverhältnisse in Echtzeit an
Parameter-Speicher	Ausschalten und speichern, wiederherstellen der letzten Einstellungen nach dem Neustart
Programmierte Kontrolle	Mikrocontroller regelt Frequenz/Leerlaufverhältnis für automatische Stimulierungssequenzen
Sicherheitsschutz	Seriale Strombegrenzung am Ausgang, maximale Strombegrenzung, eingebaute Oszilloskopüberwachung der Ausgangswellenform in Echtzeit

Beschreibung: [Verbindungsexperiment] Mikrocontroller-Verbindungsexperiment: Programmierbare Steuerung Programmierbares PWM-Impulsmodul ändert automatisch die Stimulationsparameter (Frequenzscan / Leerbehaltungsgradient), um eine komplette technische Praxisszenarie für "Embedded System Control Medical Stimulation Instrument" zu realisieren.

Native Unterstützung von 11 medizinischen Sensoren

Das Gerät integriert nativ eine standardisierte Schnittstelle zu 11 medizinischen und Umweltsensoren, die eine Vielzahl von Bereichen wie die Überwachung von Lebenszeichen, die Umweltwahrnehmung und die Bewegungserkennung abdecken.

1. Sensoren für Lebenszeichen

Sensor	Messparameter	Schnittstelle	Typisches Experiment
Oberflächenmyoelektrischer Oberflächenmyoelektrischer Sensor	Einkanal Trockenelektrode Muskelektrische Signale	Analoger Bioelektrischer Frontend ADC	Muskelelektroerfassung, Gestenerkennung Prototypen
Elektrische Hautsensoren von Grove GSR	Hautwiderstand/Leitfähigkeit (emotionaler Stress)	Analoger ADC	Experimente zur Beziehung zwischen elektrischem und psychologischem Stress
Photoelektrisches Blut-Sauerstoff-Herzfrequenzmodul	Photoelektrische Volumenpulswelle (PPG) Blutsäuerstoff + Herzfrequenz	I2C	SpO2/HR Algorithmus Implementierung und Validierung
Platin Widerstand Präzision Temperatursensor	Präzisionstemperatur	SPI	Präzise Messung der Körpertemperatur im Vergleich zu eingebauten Messgeräten
Elektrodensatz	Elektrokardiografie (EKG)	Elektroden Bioelektrisches Frontend	EKG-Wellenformaufnahme und QRS-Erkennung

Umwelt- und Spezialsensoren

Sensor	Messparameter	Schnittstelle	Typisches Experiment
TVOC Gassensor / TVOC / eCO2 Gassensor	TVOC / eCO2 Luftqualität	I2C	Überwachungssystem für Innenluftqualität
TDS Wasserqualitätssensor	Lösliche Feststoffe (Wasserqualitätsprüfung)	Analoger ADC	Wasserqualitätsprüfung und ADC-Linearisierung
Mikrowelle Doppler Radar Modul	10,525 GHz Bewegungserkennung mit digitalem Signalausgang	GPIO Digitaler Eingang	Berührungslose Bewegungserkennung, Sensorabstandsregelungsexperiment
Pulssensoren	Optische Pulswellen	Analoger ADC	Pulsmessung und Wellenformanalyse

Stromversorgung und Sicherheitssysteme

1. Mehrfach unabhängige Spannungsregulierende Stromversorgung

Anzahl der Stromversorgungswege	Ausgabespezifikationen	Hauptzweck
Straße 1	0 – 12V / 1A， Kontinuierlich einstellbar	Universal Experimental Power + PWM elektrische Stimulation Amplitude Steuerung
Straße 2	0 – 24V / 1A， Kontinuierlich einstellbar	Experimente mit analogen Schaltungen mit hoher Leistung
Straße 3	Fest +5V / 2A (inklusive USB-A)	Integrierte Messgeräteversorgung + Sensormodul
Straße 4	Fest +3.3V / 1A	Mikrocontroller / Arduino für logische Schaltungen

2. Sicherheitsschutz

(1) Kurzschluss / Überlastung automatischer Schutz: unabhängiger Schutz für alle Wege, automatischer Abschnitt nach Auslösung, manuelle Wiederherstellung nach Fehlerbehebung

(2) elektrische Stimulation Stromgrenzung Versicherung: Ausgangsende serielle Stromgrenzung Schutz, maximale Strombegrenzung streng

(3) Erdungsschutz: Erdungswiderstand ≤ 4Ω, Gesamtisolationswiderstand ≥ 10MΩ

Unterstützung der Experimente

1. Analoge Schaltkreise grundlegende Experimente

(1)Experimente mit den Eigenschaften von Operationsverstärkern (Reverse/Synchronous/Differential Verstärker)

(2)Aktive Low-Pass-/High-Pass-/Bandpass-/Bandblockfilter-Konstruktion und Frequenzvertest

(3)Konstruktion und Parametermessung von Regelstromversorgungsschaltungen

(4)Umfassende Messung der Widerstands-/Kapazitäts-/Dioden-/Triode-Eigenschaften

2. Bioelektrische Signalversuche

(1)Elektrokardiografische (EKG) Signalaufnahme, Verstärkung und Wellenformanalyse

(2)Elektromuskuläre (EMG) Signalaufnahme und Spektrumanalyse

(3)Elektrische Haut (GSR) und Emotional / Stress Beziehung Experimente

(4)Signalverstärkung und Filter Integrationsexperimentelle Kardioelektroerfassungsmodule EKG-Ausgang Aktivfilter (LPF/HPF/BPF/Trap)

Embedded Entwicklungsexperimente

(1)Mikrocontroller GPIO / Timer / Unterbrechung der grundlegenden Experimente

(2)Mikrocontroller ADC Multi-Channel physiologische Signalaufnahme

(3)Mikrocontroller DAC + DDS Wellenformprogrammierung (Oszilloskopbeobachtung in Echtzeit)

(4)I2C-Bus: Auslesen und Algorithmus des Blut-Sauerstoff-Herzfrequenzsensors

(5)SPI-Bus: Platin-Widerstandstemperaturmodul Platin-Widerstandspräzise Temperaturmessung

(6)UART-serieller Anschluss: Sensordaten werden in Echtzeit auf den eingebauten Computer hochgeladen

4. Elektrische Stimulation

(1)Neuromuskuläre Elektrostimulationsprinzipien und Parameter

(2)Programmierte Stimulationssequenzen für die Steuerung von Mikrocontroller-seriellen Ports (Embedded-Link-Experiment)

(3)Frequenz-Effekt-Beziehungsstudien (Frequenz-Scan-Automatisiertes Experiment)

Multi-Sensor-Fusionsexperiment (fortgeschrittene Integration)

(1)Prototyp zur synchronen Überwachung mehrparametrischer Lebenszeichen

(2)Integriertes Umweltqualitätsüberwachungssystem

(3)Bewegungserkennung und Distanzregelung

(4)Prototypensystem für elektromuskuläre Gestenerkennung

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