五千年(敝帚自珍)

主题:【保卫西河——原创】边缘故事 (○——目录) -- 夏翁

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    • 家园 【保卫西河——继续原创】边缘故事 (七)

      三星兄遗憾地评论道,看录像带的故事应该再发挥发挥的。发挥?发挥什么?说些什么情不自禁血脉贲涨的文字?最好再加上些自学成才的内容?不行不行,一是河规禁止,二是更跑题了,还是书归正传。

      开始进入主题。

      上一篇里面简要介绍了我们将要用到的试验仪器主机部分,剩下两个关键部件也由工人们完成了。

      128路放大器,装了16个机框,128根屏蔽电缆从放大器机箱上引出,沉甸甸的,足又五六十斤重!

      128路模拟数字转换器,装了两个机框,放大器出来的信号还是模拟信号,要用计算机处理,还需要把模拟信号转换成为数字信号,这就需要用模拟数字转换器了。

      防噪声干扰屏蔽室,三米的正立方体,木框铜丝网。要是没有屏蔽室,来自市电以及周围建筑工地的干扰简直太厉害了。

      另外,我还设计了一个大电路板,一米见方,讲起来很简单,上面全是1K的电阻。但做起来很麻烦,也让工人去做了。上面要用钻孔机钻51X51两千六百零一个孔,看上去就是两千五百个方块,方块的每条边都是一颗电阻。算算看,一共需要几颗电阻?对,五千个电阻!工人焊得比我快还比我好。

      先给大家看几张图,象河友们这么聪明的大脑,肯定一下子全都反应过来了。不错,在回贴中已经有人猜得相当准确了,尤其是小青MM说的最好。先说明一下,这些图不是自己当时的写照,我们用的电极数目多得多,但电脑可没那么高级。

      [图一:上身贴满电极的实验者]

      点看全图

      [图二:心电电极点阵说明]

      点看全图

      [图三:心电等位图的模样]

      点看全图

      我前面做的所有工作就是为了一种特殊的心电测量仪器。

      心电图大家都做过,具体怎么做也不用罗嗦了。大家只知道在某几个点做心电图,但其实心电图在人体表面任意地方都可以测量的,在某几个点做呢,医生才能从心电图曲线上跟标准心电图进行比较。

      我们的心电图测量仪器要完成的是实时多路心电信号的采样和分析,并且能作出心电等位图的动画。

      在人体表面取128个点,在我们的实验里用的是16X8网格,共有128个节点,正好128个电极对应128个节点。一般前胸的心电信号变化复杂,所以用的电极多一些,后背相对少一些。

      当128个电极的心电信号,经过模拟数字转换器变成数字信号,再输入电脑就可以进行分析处理了。当然128个信号还不足以画出精细的等电位图,我们需要用插值法来进行大量的计算。等电位图就跟地图上的等高线,天气预报里的等温线等压线类似。

      当实验开始后,每秒钟计算机在电极上可采样多次,每次128个字节,这128个字节就是一幅等电位图的原始数据,那时候的计算速度很低,实时只能到十几幅这样的等位图,勉强可以当成动画来看。

      实时采样计算动画的速度要求我们必须用自己的系统,直接使用机器语言/汇编语言来让CPU百分之百地为我所用。当时没有8087——浮点运算协处理器,所以浮点运算全是我自己用机器码编出来的,这大大小小也影响了采样速度,真累。

      在人体实验开始前,我已经调试好了采样,计算和动画程序。没用电极,电线直接联到那块事先准备好的大电阻电路板上的,只要通上电压,用个电位器旋一旋,一个随便怎么测的变化电压就产生了,把电压加在电阻脚上,整个电路的电压分配情况可以是千变万化。

      一切就绪,我们师兄弟轮番赤膊上阵,左一遍右一遍,改正了不少编程序时候没有想到的问题,画出了首张心电等位动画。

      老板和教研室其他老师也都当仁不让地做了我们的试验品,我和小柯也分头抓自己同学的差,当然都是男生。

      通过实验,我们觉得最困难的一关就是要把128个电极粘到人身上,导电胶当然必不可少,但要想跟人体皮肤接触良好,很多因素都要考虑,皮肤的干燥度啦,毛发啦,以及天气的湿度啦,等等。做过心电图的都知道,护士都要用蘸了酒精的棉花球使劲把皮肤擦得发红才粘电极呢。你想想看,128个电极要全部接触良好是多么不容易的事情。做一次实验,没有个把小时根本搞不定,还得是我和小柯这样的老手。

      电极一个一个地粘肯定是效率太低,于是我们想了个办法,把电极固定在皮带上,每个电极都可以单独调节,然后把电极皮带一根根(八根)捆在人的胸口。

      这样可以使上电极时间缩短,但问题是电极接触质量会降低,有时候根本接触不上,人的体表到底不是平板一块儿啊,尤其是起伏比较大的一部分人。而且电极的坐标很难控制,不能精确测定,这对计算精度是一个很大的损失。

      我和小柯互做实验的时候,用小柯身体比较多一些,原因就是身上的毛发。我的体毛较重,尤其是胸口部分,贴电极实在困难,小柯几次气得要给我刮毛,我坚决地制止了小柯的无礼要求,毛是能随便刮的吗?这可是男性的象征!小柯说,刮毛又不是宫刑去势,以后还能长出来呢!我说,再长出来的毛可就更硬了,电极可就更没法粘了。

      小柯叹了口气,等老板给咱招个师妹进来就好了,女人身上就没你这些讨厌的毛。我说,你想的倒美,给师妹上电极也轮不上你小子啊。

      小柯傻傻地问了一句,那谁贴?我说,我这个大师兄还没说话哪!

      [待续]


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