CN110354382B - 一种头盔一体化集成经颅电刺激装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种头盔一体化集成经颅电刺激装置。本发明装置包括经颅电刺激装置的电路部分和头盔，经颅电刺激装置的电路部分安装在头盔内；经颅电刺激装置的电路部分包括上位机、蓝牙通讯模块、MCU控制电路、升压电源模块、波形合成电路、恒流源模块、恒流源监测电路、电极接触状况监测电路和2片复合织物电极；复合织物电极集成在所述头盔悬挂***上。本发明无需涂抹导电银胶即可实现良好的导电性能和电刺激，可实现直流、脉冲、正弦和方波等多种波形输出，输出电流调节范围0.1mA～2mA；具有体积小、重量轻的特点；用于作战训练或者运动训练，改善人体的睡眠，使人兴奋或镇静，提高人体效能。
Description
技术领域
本发明涉及一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，属于医疗器械领域。
背景技术
经颅电刺激是一种非侵入性的，利用低强度电流调节大脑皮层神经元活动的技术，主要包括经颅直流电刺激和经颅交流电刺激。经颅电刺激对于脑卒中后肢体运动障碍、认知障碍、失语症以及老年痴呆、帕金森病及脊髓神经网络兴奋性的改变都有不同的治疗作用，还可以改善失眠、使人兴奋或镇静，是神经康复、人体效能增强领域一项非常有发展前景的无创性脑刺激技术。
现有技术中，大都为经颅直流电刺激装置，即只能输出0.1mA-2mA的直流电流，输出波形单一，难于适应不同体质人群经颅电刺激的需求。实用新型CN20441041500U公开了一种头戴式无线控制经颅电刺激仪，采用耳机结构，体积较大；电极为多个金属电极，不仅金属电极容易氧化，而且穿戴不方便。CN102256662B公开了一种采用微电流及经颅微电流刺激来控制焦虑、失眠、抑郁和疼痛的装置，刺激电流为50μA-600μA，并且采用耳夹电极进行电刺激，不仅电流较小，而且穿戴不方便，不适合士兵训练、作战状态下使用。另一方面，现有技术为了实现皮肤与电极之间良好的导电性，大都采用金属电极或凝胶电极，需要在电极上涂抹导电银胶，然后再将电极贴敷在特定的头部位置进行电刺激，不仅不方便操作，而且长期穿戴可能引起皮肤过敏和感染，造成人体伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，本发明采用复合织物电极，无需涂抹导电银胶即可实现良好的导电性能和电刺激；完全采用数字控制技术和无线通讯技术，可实现直流、脉冲、正弦和方波等多种波形输出，输出电流调节范围0.1mA～2mA；具有体积小、重量轻的特点；用于士兵作战训练或使用者运动训练，改善人体的睡眠，使人兴奋或镇静，提高人体效能。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，其包括上位机、蓝牙通讯模块、MCU控制电路、波形合成电路、恒流源模块、恒流源监测电路、电极接触状况监测电路和电极；所述MCU控制电路经所述蓝牙通讯模块与所述上位机连接，用于接收所述上位机传输至的经颅电刺激参数，所述MCU控制电路将接收到的经颅电刺激参数处理后，向所述波形合成电路传输两路相位相差180°的模拟信号DA1和DA2，由所述波形合成电路将两路模拟信号DA1和DA2合成为模拟信号VIN；所述波形合成电路输出端经所述恒流源模块与所述电极连接，由所述波形合成电路输出的模拟信号VIN控制所述恒流源模块向所述电极传输的电流信号；所述恒流源模块的输出端还经所述恒流源监测电路与所述MCU控制电路连接，由所述恒流源监测电路实时监测所述恒流源模块的输出电流，并将监测到的信息传输至所述MCU控制电路，所述MCU控制电路根据反馈回的监测信号控制所述恒流源模块的输出电流信号；所述电极经所述电极接触状况监测电路与所述MCU控制电路连接，所述电极接触状况监测电路将监测到的电极输入电压信号反馈至所述MCU控制电路，实现对所述电极接触状况的监测。
进一步，该装置还包括+3.3V电源和升压电源模块；所述MCU控制电路由+3.3V电源进行供电，所述升压电源模块将+3.3V电源输出的+3.3V电压信号升压变换至±15V的电压信号后，为所述恒流源模块的正负电源供电。
进一步，所述波形合成电路包括反相放大电路、同相放大电路和加法电路；所述MCU控制电路输出的一路模拟信号DA1传输至所述反相放大电路，经所述反相放大电路放大后输出一路负信号至所述加法电路；所述MCU控制电路输出的另一路模拟信号DA2传输至所述同相放大电路，经所述同相放大电路放大后输出一路正信号至所述加法电路；所述加法电路将接收到的两路信号相加得到大小相等、方向相反、相位差180°的模拟信号VIN输出。
进一步，所述电极由两片复合织物电极构成，一片所述复合织物电极集成到头盔悬挂***前额处放置，带上头盔后该复合织物电极能压紧在前额右侧；另外一片所述复合织物电极集成到头盔悬挂右耳后侧紧固带上，头盔带好后该复合织物电极在紧固带的预紧力作用下贴合在右耳后下方。
进一步，所述复合织物电极包括导电层、导联线、连接层和支撑层；所述导电层的正面与皮肤接触，用于采集生理电信号，并将电刺激施加到皮肤上，所述导电层的背面与所述连接层一侧固定连接；所述导联线的一端设置在所述导电层与所述连接层之间，另一端延伸至外部用于与外部信号采集设备连接；所述连接层的另一侧与所述支撑层的一侧固定连接，由所述连接层将所述导电层和支撑层连接在一起；所述支撑层另一侧为施压面。
进一步，所述导电层由导电面料和设置在所述导电面料表面上的点阵式复合的导电硅胶构成；所述导电面料由导电纱线和高吸湿性的纱线交错编织而成；所述导电纱线横向和纵向都相互连接，能接收心电信号或对皮肤施加电刺激；所述高吸湿纱线能吸收皮肤周围的湿度。
进一步，所述连接层由热熔性材料制成；所述支撑层由符合预先设定厚度的弹性材料制成；所述导联线采用金属镀层导电缝纫线。
进一步，还包括一塑料盒，所述装置除所述电极和上位机之外，封装在所述塑料盒内；该塑料盒外部通过魔术贴粘贴在头盔内部的侧面。
进一步，所述上位机为手机或PC机；所述蓝牙通讯模块采用标准的HC-06蓝牙模块；所述MCU控制电路采用MicroChip公司的型号为PIC18F25K22的单片机芯片。
进一步，所述恒流源监测电路监测所述恒流源模块的输出电流，若监测的输出电流超过2mA，则立即关断所述装置电路部分的输出。
本发明具有以下优点：
1)所设计的经颅电刺激装置采用复合织物电极，无需涂抹导电银胶就能实现良好的导电性能，适合长期穿戴；
2)复合织物电极及电刺激仪可与头盔及其悬挂***无缝集成，提高了可穿戴性，可用于士兵作战训练或者使用者运动训练，改善人体睡眠，使人兴奋或镇静，提高人体效能；
3)所述的经颅电刺激装置完全采用数字控制技术和无线通讯技术，实现了直流、脉冲、正弦、方波等刺激波形，可以满足不同经颅电刺激的需求，刺激电流强度 刺激时间/>脉冲、正弦和方波频率/>脉冲周期/>脉冲宽度/>
附图说明
图1为本发明的经颅电刺激装置的***构成示意图；
图2为本发明中波形合成电路；
图3是本发明的复合织物电极结构示意图；
图4a是本发明的导电层中导电织物的一种典型示意图；×表示导电纱线，空白处表示高吸湿纱线；
图4b是本发明的导电层中导电织物的另一种典型示意图；×表示导电纱线，空白处表示高吸湿纱线；
图5a是本发明的导电层中导电织物与导电硅胶复合的一种典型示意图；图中圆圈表示碳系导电材料和硅胶的复合材料以圆点状与面料结合；
图5b是本发明的导电层中导电织物与导电硅胶复合的另一种典型示意图，图中×表示碳系导电材料和硅胶的复合材料以十字形与面料结合；
图6为本发明中经颅电刺激波形生成的流程图；
图7为本发明中实现的几种典型的电刺激波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明提供一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，其包括上位机103，蓝牙通讯模块104、MCU控制电路101、波形合成电路106、恒流源模块107、恒流源监测电路108、电极接触状况监测电路109和电极110。
MCU控制电路101经蓝牙通讯模块104与上位机103连接，用于接收上位机103传输至的经颅电刺激参数，MCU控制电路101将接收到的经颅电刺激参数处理后，向波形合成电路106传输两路相位相差180°的模拟信号DA1和DA2，由波形合成电路106将两路模拟信号DA1和DA2合成为模拟信号VIN；波形合成电路106输出端经恒流源模块107与电极110连接，由波形合成电路106输出的模拟信号VIN控制恒流源模块107向电极110传输的电流信号。恒流源模块107的输出端还经恒流源监测电路108与MCU控制电路101连接，由恒流源监测电路108实时监测恒流源模块107的输出电流，并将监测到的信息传输至MCU控制电路101，MCU控制电路101根据反馈回的监测信号控制恒流源模块107的输出电流信号；若监测的输出电流超过2mA，则立即关断经颅电刺激装置电路部分的输出，以确保人体的安全。电极110经电极接触状况监测电路109与MCU控制电路101连接，电极接触状况监测电路109将监测到的电极输入电压信号反馈至MCU控制电路101，实现对电极110接触状况的监测。
上述实施例中，本发明还包括+3.3V电源102和升压电源模块105。MCU控制电路101由+3.3V电源102进行供电，且+3.3V电源102可以采用锂电池。升压电源模块105将+3.3V电源102输出的+3.3V电压信号升压变换至±15V的电压信号后，实现为恒流源模块107的正负电源供电。
上述各实施例中，如图2所示，波形合成电路106包括反相放大电路201、同相放大电路202和加法电路203。MCU控制电路101输出的一路模拟信号DA1传输至反相放大电路201，经反相放大电路201放大后输出一路负信号至加法电路203；MCU控制电路101输出的另一路模拟信号DA2传输至同相放大电路202，经同相放大电路202放大后输出一路正信号至加法电路203。加法电路203将接收到的两路信号相加得到大小相等、方向相反、相位差180°的模拟信号VIN输出，该信号作为恒流源模块107的恒流控制信号。在一个优选的实施例中，如果需要输出直流或者脉冲电刺激信号，只需输出其中一路模拟信号即可。其中：
反相放大电路201包括第一放大器U1A、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1。MCU控制电路101输出的一路模拟信号DA1经第一电阻R1传输至第一放大器U1A的反相端，第一放大器U1A的正相端经第二电阻接地；由第三电阻R3和第一电容C1并联构成的滤波电路连接在第一放大器U1A的反相端与输出端之间。第一放大器U1A的输出端做为反相放大电路201的输出端。
同相放大电路202包括第二放大器U1B、第七电阻R7、第八电阻R8、第十电阻R10和第三电容C3。MCU控制电路101输出的另一路模拟信号DA2经第十电阻R10与第二放大器U1B的正相端连接；由第八电阻R8和第三电容C3并联构成的滤波电路连接在第二放大器U1B的反相端与输出端之间，且该滤波电路经第七电阻R7接地。第二放大器U1B的输出端为同相放大电路202的输出端。
加法电路203包括第三放大器U2A、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第九电阻R9和第二电容C2。反相放大电路201的输出端经第四电阻R4与第三放大器U2A的反相端连接，同相放大电路202的输出端经第九电阻R9与第三放大器U2A的反相端连接；第三放大器U2A的正相端经第六电阻R6接地。由第五电阻R5和第二电容C2并联构成的滤波电路连接在第三放大器U2A的反相端与输出端之间。第三放大器U2A的输出端做为加法电路203的输出端。
上述各实施例中，波形合成电路106输出的模拟信号VIN输入恒流源模块107对输出电流进行控制，在恒流源模块107的输出端得到幅值可控的恒定输出电流IOUT。
上述各实施例中，电极接触状况监测电路109将恒流源模块107输出的信号进行放大后传输至MCU控制电路101内进行模数转换，实现电极110两端电压的监测，一旦检测到电极两端的电压信号接近电源电压(±15V)，则认为电极脱落。
上述各实施例中，电极110由两片复合织物电极构成，一片复合织物电极集成到头盔悬挂***前额处放置，带上头盔后该复合织物电极可以压紧在前额右侧；另外一片复合织物电极集成到头盔悬挂右耳后侧紧固带上，头盔带好后该复合织物电极在紧固带的预紧力作用下贴合在右耳后下方。
在一个优选的实施例中，如图3所示，复合织物电极包括导电层1、导联线2、连接层3和支撑层4。导电层1的正面与皮肤接触，用于采集生理电信号，并将电刺激施加到皮肤上，导电层1的背面与连接层3一侧固定连接；导联线2的一端设置在导电层1与连接层3之间，另一端延伸至外部用于与外部信号采集设备连接。连接层3另一侧与支撑层4一侧固定连接，由连接层3将导电层1和支撑层4连接在一起；支撑层4另一侧为施压面，用于在导电层1与皮肤之间施加一定的压力，使两者接触良好，降低接触电阻。
上述实施例中，导电层1由导电面料和设置在导电面料表面上的点阵式复合的导电硅胶构成；导电面料上的点阵式复合的导电硅胶在对电极电阻基本没有影响的条件下，能够明显增加电极与皮肤之间的摩擦力，提高运动时的测试稳定性。
其中，如图4a、图4b所示，导电面料由导电纱线和高吸湿性的纱线交错编织而成。导电纱线横向和纵向都相互连接，因此对其导电性影响不大，导电纱线可以接收心电信号或对皮肤施加电刺激；高吸湿纱线可以吸收皮肤周围的湿度，降低皮肤与导电面料之间的接触电阻，提高测量精度。
导电面料表面上的点阵式复合的导电硅胶由碳系导电材料和硅胶复合而成(如图5a、图5b所示)；导电硅胶除了探测电信号外，还能额外增加导电层1与皮肤之间的摩擦力，防止皮肤与导电层1在运动时产生滑移，且长时间使用对皮肤没有影响，也不会影响穿戴舒适性。
上述实施例中，导电纱线可以采用镀金属的尼龙线或涤纶线；其中，金属可以是银、铜或镍，可以由化学镀或蒸镀方法制备。
上述实施例中，高吸湿纱线可以采用粘胶、棉、蚕丝以及改性化学纤维中的一种或几种。
上述实施例中，碳系导电材料可以是石墨烯、炭黑、碳纤维以及碳纳米管中的一种或几种。
上述实施例中，连接层3由热熔性材料制成，可以是PU胶膜、双面粘合衬或粘合网布。
上述实施例中，支撑层4由符合预先设定厚度的弹性材料制成，可以是泡沫海绵、泡棉、空气层面料或针织间隔织物。
上述实施例中，导联线2可以采用金属镀层导电缝纫线。该缝纫线可以是镀金属的尼龙线或涤纶线，所镀金属可以是银、铜或镍，可以由化学镀或蒸镀方法制备。
在一个优先的实施例中，本发明还提供一种复合织物电极的制备方法，其包括以下步骤：
1)制作导电层1：导电纱线与高吸湿纱线通过针织方法制备成导电面料，导电纱线与高吸湿纱线的含量比为10：1～10：9；导电硅胶可以通过丝网印刷、转印、点胶等方式与导电面料结合在一起；
其中，导电硅胶由碳系导电材料和硅胶复合而成：碳系导电材料在整个复合体系中体积含量为3％～30％，它与液体硅胶混合均匀后形成导电硅胶，通过丝网印刷、转印或点胶等方式施加到导电面料上；然后再在温度130℃的烘箱内固化2min。
2)将导联线2一端紧贴在制备好的导电层1背面，并将连接层3一侧固定在导电层1背面，进而将导联线2固定在导电层1与连接层3之间；
3)将支撑层4固定在连接层3的另一侧，完成复合织物电极的制备。
上述步骤中，由于连接层3由热熔性材料制成，故将连接层3加热熔融后将导电层1和支撑层4进行连接。
上述各实施例中，本发明还包括一塑料盒，经颅电刺激装置除电极110和上位机103之外，封装在塑料盒内；该塑料盒外部通过魔术贴粘贴在头盔内部的侧面，不影响头盔的穿戴。
上述各实施例中，上位机103可以是手机或者PC机，通过手机APP或者PC机实现经颅电刺激参数的设置，再通过上位机103内部的蓝牙模块组件与蓝牙通讯模块104通讯传递数据。
上述各实施例中，蓝牙通讯模块104采用标准的HC-06蓝牙模块。
上述各实施例中，MCU控制电路101采用MicroChip公司的型号为PIC18F25K22的单片机芯片。
综上，本发明使用时，如图6所示，经颅电刺激波形生成的流程图；经颅电刺激装置的波形发生流程为：上位机103设置参数后，通过蓝牙通讯模块104传输至MCU控制电路101进行数值计算，并查询DA输出数值表，经内部的DA输出电路得到两路DA输出(DA1和DA2)，该两路信号输波形合成电路106进行合成后得到压控恒流源的波形电压控制信号VIN，然后该信号再输入恒流源模块，最终得到电流幅值可控的电流输出波形IOUT。
如图7所示，为本发明中实现的几种典型的电刺激波形，经颅电刺激装置可输出但不局限于直流、脉冲、正弦和方波等刺激波形，并且刺激时间、电流幅值、频率、脉冲宽度等均可调。
进一步地，经颅电刺激装置可以实现直流、脉冲、正弦和方波等刺激波形。
上述的经颅电刺激装置的刺激电流强度刺激时间/>正弦和方波频率/>脉冲周期/>脉冲宽度/>
本发明针对经颅电刺激装置小型化、可穿戴，以及多种波形和参数设置的需要，基于单片机控制技术、波形合成和恒流源技术提供一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，可以实现直流、脉冲、正弦和方波等多种波形输出的经颅电刺激装置，采用织物电极无需涂抹导电银胶即可实现良好的导电性能，并且与头盔集成，大大增强了可穿戴性。所提供的经颅电刺激装置刺激电流强度刺激时间/>正弦和方波频率脉冲周期/>脉冲宽度/>
具体地一个实施例中，本发明头盔一体化集成经颅电刺激装置，包括上位机103，蓝牙通讯模块104、MCU控制电路101、+3.3V电源102、升压电源模块105、波形合成电路106、恒流源模块107、恒流源监测108、电极接触状况监测109和电极110。
在上位机103上设置电刺激波形和参数后，通过蓝牙通讯模块104将这些参数发送给MCU控制电路101；MCU控制电路101将接收到的波形参数进行处理后查询DA输出数值表，再经内部的数模转换电路得到两路DA输出(DA1和DA2)，然后将这两路模拟信号DA1和DA2传送至波形合成电路106，合成后的模拟信号VIN作为恒流源模块107的输入，控制恒流源输出电流信号IOUT至电极110；同时，恒流源监测电路108连接在值恒流源模块，实时监测输出输出电流IOUT，一旦输出电流超过2mA，则会向MCU控制电路101发出中断信号，立即关闭恒流输出，保护人体不会因为过电流收到伤害；电极接触状况监测电路109连接在两个电极110上，实时检测电极的输入电压，一旦监测到电极电压达到运放的空载输出电压，则认为电极脱落，并向MCU控制电路101发出中断信号，提示电极脱落，此时MCU控制电路101收到电极脱落中断信号后会停止恒流波形输出，同时通过蓝牙通讯模块104向上位机103发送电极脱落信号，上位机103接收到该信号通过声音和屏幕提示用户电极脱落，要求重新穿戴。
上位机103可以是手机或者PC机，通过手机APP或者PC机软件实现经颅电刺激参数的设置，再通过内部的蓝牙模块组件与蓝牙通讯模块104通讯传递数据；
蓝牙通讯模块104采用标准的HC-06蓝牙模块，通过该模块将上位机的经颅电刺激参数传输至MCU控制电路101；
MCU控制电路101采用MicroChip公司的单片机PIC18F25K22芯片作为主控电路，主要功能是接收上位机传输的电刺激参数，然后进行数据处理后查询DA输出数值表，再经内部的数模转换电路得到两路模拟量输出，并传输至波形合成电路106；
+3.3V电源102由一节3.7V、800mAh锂电池模块提供；
升压电源模块105将+3.3V电源升压变换至±15V，为波形合成电路106和恒流源模块107提供±15V电源。
波形合成电路106由运放、比例放大电阻、积分电容组成，包括反相放大电路201、同相放大电路202和加法电路203；接收MCU控制电路101输出的模拟信号DA1和DA1,DA1通过反相放大电路201放大后得到一路负信号输出，DA2通过同相放大电路202放大后得到一路幅值相同的正信号输出，两路信号再输入加法电路203进行相加，可以得到大小相等、方向相反、相位差180°的模拟信号VIN输出，用来控制恒流源输出电流的大小；
波形合成电路106输出的电流控制信号VIN输入恒流源模块107接收得到可控的恒定输出电流IOUT。这样，通过调节电压信号VIN,实现输出电流IOUT的波形、幅值、频率等参数的调节；
恒流源监测电路108，它用来监测输出电流IOUT，一旦电流超过2mA，则立即关断电刺激装置输出，以确保人体的安全；
电极接触状况监测电路109将恒流源的输出电压进行放大后传输至MCU控制电路101的AD转换模块，实现电极两端电压的监测，一旦电极电压接近电源电压(±15V)，则认为电极脱落；
电极110由两片表面镀银的织物电极组成，一片放置在前额右侧，一片放置在右耳后下方，实现经颅电刺激。
本发明所述的经颅电刺激装置由上位机，蓝牙通讯模块、MCU控制电路、+3.3V电源、升压电源模块、波形合成电路、恒流源模块、恒流源监测、电极接触状况监测和电极组成。本发明基于单片机控制技术、波形合成和恒流源技术提供一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，可以实现直流、脉冲、正弦和方波等多种波形输出的经颅电刺激装置，采用复合织物电极无需涂抹导电银胶即可实现良好的导电性能，并且与士兵头盔无缝集成，提高了可穿戴性，可用于士兵训练和作战，改善士兵的睡眠，使人兴奋或镇静，提高士兵人体效能。所提供的经颅电刺激装置刺激电流强度 刺激时间/>正弦和方波频率/>脉冲周期/> 脉冲宽度/>
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种头盔一体化集成经颅电刺激装置，其特征在于：该装置包括上位机、蓝牙通讯模块、MCU控制电路、波形合成电路、恒流源模块、恒流源监测电路、电极接触状况监测电路和电极；所述MCU控制电路经所述蓝牙通讯模块与所述上位机连接，用于接收所述上位机传输至的经颅电刺激参数，所述MCU控制电路将接收到的经颅电刺激参数处理后，向所述波形合成电路传输两路相位相差180°的模拟信号DA1和DA2，由所述波形合成电路将两路模拟信号DA1和DA2合成为模拟信号VIN；所述波形合成电路输出端经所述恒流源模块与所述电极连接，由所述波形合成电路输出的模拟信号VIN控制所述恒流源模块向所述电极传输的电流信号；所述恒流源模块的输出端还经所述恒流源监测电路与所述MCU控制电路连接，由所述恒流源监测电路实时监测所述恒流源模块的输出电流，并将监测到的信息传输至所述MCU控制电路，所述MCU控制电路根据反馈回的监测信号控制所述恒流源模块的输出电流信号；所述电极经所述电极接触状况监测电路与所述MCU控制电路连接，所述电极接触状况监测电路将监测到的电极输入电压信号反馈至所述MCU控制电路，实现对所述电极接触状况的监测；所述波形合成电路包括反相放大电路、同相放大电路和加法电路；所述MCU控制电路输出的一路模拟信号DA1传输至所述反相放大电路，经所述反相放大电路放大后输出一路负信号至所述加法电路；所述MCU控制电路输出的另一路模拟信号DA2传输至所述同相放大电路，经所述同相放大电路放大后输出一路正信号至所述加法电路；所述加法电路将接收到的两路信号相加得到大小相等、方向相反、相位差180°的模拟信号VIN输出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括+3.3V电源和升压电源模块；
所述MCU控制电路由+3.3V电源进行供电，所述升压电源模块将+3.3V电源输出的+3.3V电压信号升压变换至±15V的电压信号后，为所述恒流源模块的正负电源供电。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电极由两片复合织物电极构成，一片所述复合织物电极集成到头盔悬挂***前额处放置，带上头盔后该复合织物电极能压紧在前额右侧；另外一片所述复合织物电极集成到头盔悬挂右耳后侧紧固带上，头盔带好后该复合织物电极在紧固带的预紧力作用下贴合在右耳后下方。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述复合织物电极包括导电层、导联线、连接层和支撑层；所述导电层的正面与皮肤接触，用于采集生理电信号，并将电刺激施加到皮肤上，所述导电层的背面与所述连接层一侧固定连接；所述导联线的一端设置在所述导电层与所述连接层之间，另一端延伸至外部用于与外部信号采集设备连接；所述连接层的另一侧与所述支撑层的一侧固定连接，由所述连接层将所述导电层和支撑层连接在一起；所述支撑层另一侧为施压面。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述导电层由导电面料和设置在所述导电面料表面上的点阵式复合的导电硅胶构成；所述导电面料由导电纱线和高吸湿性的纱线交错编织而成；所述导电纱线横向和纵向都相互连接，能接收心电信号或对皮肤施加电刺激；所述高吸湿性的纱线能吸收皮肤周围的湿度。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述连接层由热熔性材料制成；所述支撑层由符合预先设定厚度的弹性材料制成；所述导联线采用金属镀层导电缝纫线。
7.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于：还包括一塑料盒，所述装置除所述电极和上位机之外，封装在所述塑料盒内；该塑料盒外部通过魔术贴粘贴在头盔内部的侧面。
8.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于：所述上位机为手机或PC机；所述蓝牙通讯模块采用标准的HC-06蓝牙模块；所述MCU控制电路采用MicroChip公司的型号为PIC18F25K22的单片机芯片。
9.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于：所述恒流源监测电路监测所述恒流源模块的输出电流，若监测的输出电流超过2mA，则立即关断所述恒流源模块的输出电流。
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