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miniTR动物科学实验系统资料
MINITR生物信号采集处理系统
（动物科学实验系统）
技术手册
前言
MINITR生物信号采集处理系统，是集众多专家、教授经多年研制PC机生物信号采集处理系统经验而推出的又一高科技产品。
应用于大中专院校的生理学、药理学和病理生理学等方面的教学与科研实验。
MINITR生物信号采集处理系统软件采用NT技术构建，能在在Windows7下稳定运行，为广大学生、实验研究人员和教师提供了易操作、好观察、处理功能强大的实验工具。
MINITR生物信号采集处理系统应用软件是标准的Windows32位应用程序，图形操作界面与微软其他应用程序风格相一致，因此好学、易用。
MINITR应用软件安装、卸载容易、简单，对硬件无特殊要求，
不占用PC机特殊资源。
用户不必进行调整微机端口等复杂操作。
做到了即装即用，十分快捷方便。
我公司为MINITR生物信号采集处理系统开发了专用的win7设备驱动程序，它可以有效、完整的将硬件采集数据从PC机内存中传送到上层应用程序，这是开发WINDOWS采样应用程序的关键。
这也是我公司产品与其它同类产品相区别的重要标志，也充分体现了MINITR生物信号采集处理系统的高科技含量。
由于程序开发标准、规范，给用户使用带来了极大的方便。
例如:
全部鼠标点击操作，方便简单，多窗口运行可边采样边处理数据。
采样窗口大小随意调节，X、Y轴压缩扩展自如。
支持所有打印机，网络资源共享。
特别是能与其它WINDOWS应用程序资源，如ACCESS、Excel、Word等进行无缝对接，共享数据，使数据处理工作从复杂、大量的劳动中得到解放。
长时程记录，边采样边存盘，无最大文件长度和时间限制。
支持中文长文件名，可任意为自己的文件命名。
可以说WINDOWS软件的优点，都可在MINITR中得到体现。
一、系统安装指南
1.安装MINITR系统的硬件要求
（1）MINITR安装的硬件要求
最低PC机配置:
CPU:
2GHZ以上、内存2GB、硬盘250GMB，显示方式800600、32位色\一个USB接口。
2.安装MINITR系统的软件要求
（1）安装中文WINDOWS7/10操作系统。
（2）建议安装中文OFFICE2000/XP办公软件。
3.硬件安装
（1）用USB连线将PC机的USB接口与MINITR硬件相连。
4.软件安装:
（1）软件安装:
A.打开PC机电源，启动WINDOWS。
B.将MINITR安装光盘插入光驱。
C.打开“我的电脑”（或“资源管理器”）中“光驱”图标，显示光盘中的目录“MINITR”。
D.打开MINITR目录，双击SETUP.EXE安装执行程序，等候软件初试化。
E.出现右面的提示时,单击“下一步”。
F.正确输入安装序列号，序列号在提供的安装盘中可以找到，单击“下一步”。
G.选择安装的路径，一般使用默认即可，单击“下一步”。
H.开始安装MINITR，等候程序自动进行文件操作和处理。
I.按“完成”结束MINITR安装。
5.驱动程序的安装:
（1）MINITR驱动程序的安装
在Windows下，插上miniTR连接先，自动搜索即可安装。
完成安装驱动程序后，重新启动计算机，MINITR驱动程序才可使用。
二、MINITR的基本操作
MINITR系统软件是一个标准的32位Windows应用程序，其基本用法与典型的Windows软件（如Office）完全一样。
如果您对Windows的操作不是很熟悉，建议您先看附录一。
如果您已经很熟练了，我们可以直接了解MINITR的应用。
本章介绍MINITR最基本的应用操作，以期您对MINITR有一个较总体的认识。
至于MINITR软件一些更进一步的使用技巧和细节内容，以后的章节中再作详细介绍。
1.MINITR系统的总体功能介绍
从使用的的角度来看，MINITR实际上是一套由微机控制的针对“生物信号”的实验仪器。
它将传统实验仪器如生物信号前置放大器、多导记录仪、示波器、刺激器等统统合并了起来。
使用时，针对不同的生物信号类型选用合适地设置就可以很方便的完成实验。
按使用方法分，MINITR分成三大工作模式。
记录仪：
多导记录仪走纸描记信号曲线的工作模式。
绘图方式是从右到左全屏幕移动。
适用于较慢的信号、连续记录的实验。
如血压、呼吸、心电等。
2.MINITR硬件介绍
·MINITR内置式生物信号放大器：
（1）输入通道1~2为信号输入端口，设有传感器桥压，生物电信号可由专用电缆直接接入，传感器也可直接插入。
（2）面向插头，输入端口每一针脚的定义如下:
1、2为双端输入正负极
3为地线
4为传感器桥压供电负端
5为传感器桥压供电正端、。
插座插头
MINITRE有2个输入通道，它们的性能大致相同，
3.MINITR系统软件界面
MINITR系统软件下为:
MINITR系统软件
①标题栏:
提示实验名称、存盘文件路径、文件名及包含“缩小”、“扩大”、“关闭”按钮。
②菜单栏:
用于按操作功能不同，分类选择操作。
包含如下主菜单名称:
A.文件:
包括所有的文件操作。
如打开、存盘、打印、退出等。
B.编辑:
包括所有对信号图形的编辑功能。
如剪切、拷贝、粘贴等。
C.视图:
对界面上主要可视部分显示与否进行切换。
D.设置:
对系统运行有关的设置功能进行选择。
E.实验:
对已完成定制实验配置的具体教学与科研实验项目进行选择。
F.处理:
包括所有对信号图形的采样后处理功能。
如FFT运算、数字滤波等。
G.窗口:
提供一些有关窗口操作的功能。
H.帮助:
包括在线帮助，版权信息与公司网址链接。
③快捷工具栏:
提供最常用的快捷工具按钮，只要鼠标箭头指向该按钮，单击鼠标左键，即可进入操作。
④标记栏:
用于添加、编辑实验标记，并可用于实验数据的定位。
⑤通道采样窗:
每个通道采样窗分三个部分:
第一部分为采样窗的最左侧的“通道控制区”，显示通道号，实时控制放大器硬件。
第二部分为采样窗中部的“波形显示区”，采样时动态显示信号波形，处理时静态显示波形曲线，并可人为选定一部分波形作进一步分析处理,MINITR采用先进的多视窗共享数据的方法，可同时进行多视窗的动态、静态观察或测量。
第三部分为采样窗最右侧的“结果显示控制区”，用来显示Y轴刻度、采样通道内容、单位，控制基线调节，Y轴方向波形压缩、扩展，定标操作等。
⑥X轴显示控制区:
用来动态显示采样时间（X轴），波形曲线的X轴拖动控制，X轴方向波形压缩、扩展控制。
⑦采样控制区:
位于“X轴显示控制区”的右侧，用于开始采样，停止采样及采样存盘控制。
⑨提示栏:
位于最下部，提示相关的操作信息、MINITR状态和当前硬盘的可用空间。
4.鼠标操作说明:
在MINITR生物信号采集处理系统的图形界面上，一般情况下只要在界面上移动鼠标箭头到相应的操作位置上，单击左键即可完成操作，与Office的操作相似。
按下鼠标右键可出现可操作的部分快捷功能。
（1）主菜单操作:
当鼠标箭头指向主菜单栏后，按下鼠标左键（不要抬起）继续移动鼠标至所选项目再抬起，完成操作。
（2）工具栏提示操作:
当鼠标箭头停留在工具栏按钮时，显示该工具栏功能，单击左键完成操作。
（3）滚动条操作:
鼠标箭头指向滚动条，按下左键（不要抬起）拖动鼠标可快速完成曲线图形X轴方向定位。
（4）通道采样窗分三个区的特殊操作详见下述的MINITR系统软件介绍。
5.MINITR系统软件的基本操作
要完成一项实验主要是对关心的生物信号进行采样、测量和感兴趣的图表输出。
就此目的而言，MINITR生物信号采集系统的实验过程其实相当简单，只须掌握实验的一般流程，配置好实验条件和设置好仪器参数、刺激参数等可以了。
为使您阅读时有针对性，以下牵涉到具体操作时，将以最常用的“血压”实验为例，以期“有的放矢”容易理解。
（1）“血压”实验设置流程举例
对“血压”实验我们选记录仪方式。
可在“文件”菜单项中如图选择，也可在“设置”菜单项中选“标准配置”，程序自动进入内定的“记录仪”状态。
△显示通道数选择
目前的MINITR软件已无传统的放大器“通道”概念，显示的通道只是为了“观察”，不需要和物理的放大器通道相对应。
显示的通道可以任意设定要观察的物理通道，也可以显示对某物理通道的导出结果，如“微分”、“积分”、“频率”等等。
目前对“血压”实验我们用最简单的方法，只显示一道。
设置方法1：
选“设置”菜单中的“通道设置”。
在弹出的选择框中调节“通道数”的“上/下”按钮，向下调到“1”，再“确认”完成设置。
设置方法2：
在“标准配置”状态时，将鼠标移到第一窗口的底部，当鼠标符变成“↓”形状时，按住鼠标向下拖动，2、3、4…窗口会自动缩小，直到只剩一个窗口。
△数字滤波、曲线添加
根据需要是否采用数字滤波，高通滤波允许大于此频率的信号通过，低通滤波允许小于此频率的信号通过；是否需要添加微分曲线。
△采样
按采样开始按钮，开始采样。
按采样停止按钮，停止采样。
MINITR将采样数据存于TempFile.ADD文件中，每次采样均自动涮新此文件。
△定标（单位修正）
非电信号经换能器能量转换输入MINITR，但不同的换能器的增益不同，定量实验时，必须对采样系统进行定标处理（详见“定标”）。
△刺激方式的选择
根据不同实验需要选择合适的刺激方式，将简便刺激器参数的操作，有7种刺激方式可供选择（详见刺激器的设置）。
△实验数据存盘、处理
MINITR可实时显示结果，也可将实验数据存盘后日后再作分析、处理。
（2）实验参数配置方法
用MINITR生物信号采集处理系统做好实验的第一步,就是在开始实验前要做好信号采样的软件设置工作。
这就相当于使用传统仪器开始实验前，要将仪器面板上的所有重要开关打开，所有重要按钮调定至大体正确的位置一样。
步骤如下：
A.“标准配置”:
选择菜单“设置/标准配置”或按“F4”，恢复MINITR默认的标准四通道（MINITR-U/8c为8通道）记录仪形式，所有参数复位，采样间隔1ms。
可在此基础上进行各种新实验的配置。
B.配置新实验:
可按下几方面进行设置：
△新建记录仪或示波器，或慢波扫描。
记录仪:
系统进行等间隔连续记录、不停顿。
从视觉上看MINITR就好比机械纸带式的传统记录仪，采样数据从窗口右侧卷过显示区就象一卷记录纸，新的数据在右侧被画出，而以往的数据向左侧移动。
传统记录仪只能记录慢信号，无法记录快信号（如动作电位），而MINITR的优点是既能记录慢信号，也能记录快信号。
示波器:
一般情况下，采用刺激器触发，此时记录的数据是断续的，MINITR只记录、显示当前帧的数据曲线，数据快速从左向右作图，用于记录快信号，因只对某一时间段内采样、记录，所以数据量不会太大。
若不怕数据量大、不怕以后处理数据的麻烦，MINITR允许用“记录仪”方式连续记录快信号，但“记录仪”方式不能进行刺激器触发实验。
慢波扫描：
慢波扫描的采样方式同“记录仪”，但作图方式同“示波器”，MINITR连续记录采样数据、从左向右作图，用于记录慢信号或快信号。
△选择换能器：
在相应通道的“结果显示控制区”中鼠标点击通道处理名称处，在弹出菜单中选择“选择换能器”。
显示“选择通道换能器窗”，选择通道换能器。
△零点设置:
通道输入端短路或换能器不加负荷，在相应通道的“结果显示控制区”中鼠标点击通道处理名称处，在弹出菜单中选择“零点设置”。
△定标（单位修正）:
非电信号经换能器能量转换输入MINITR，但不同的换能器的增益不同，定量实验时，必须对采样系统进行定标处理（详见“定标”）。
经上述各参数的调节即可进行初采样，检查参数是否合理？
逐步调整参数达到最佳。
MINITR生物信号采集系统已增加实验参数配置的计算机向导,选择菜单“实验/通用实验向导”，显示“通用实验向导窗”，按计算机的逐步提示，即可完成实验参数的配置。
C.保存配置:
MINITR系统软件有三种办法保存配置完成的实验参数。
a.上述各参数调整好后，若此时将实验数据存盘，同时将这些参数一起存入，下次调用此实验数据，MINITR系统自动更新所有参数。
b.选择菜单的“文件/保存配置”，可另存这些配置参数（配置文件的扩展名为ADC），可节省许多实验准备时间，尤其是不同实验交叉进行时，更显此方法的便利。
c.选择菜单的“文件/定制实验”，可将这些实验参数存入MINITR配置文件数据库（MINITR.adb），可在菜单的“实验”中得到更新，达到自已方便灵活定制、维护各类实验，也实现了专项实验与通用实验、科学实验与学生实验的界面统一的目标，便于学生的操作、教师的带教。
此方法多应用于学生实验，配置完成其中一台MINITR生物信号采集处理系统后，将MINITR6.adb复制到其他计算机MINITR的Config目录下，替代原有的MINITR6.adb即可完成这台计算机的配置。
D.调用以前实验参数的步骤:
MINITR系统软件有五种办法调用以前实验参数。
a.每次重新启动MINITR时，MINITR系统软件自动调用上一次关闭时保存在系统目录中的MINITR.adc文件。
b.启动MINITR后，选择菜单的“文件/打开配置”，打开以前存入的配置文件。
科研时推荐用此方法。
c.启动MINITR后，选择“实验”菜单中相应实验名称即可。
学生实验推荐用此方法。
d.由于实验配置参数同时存放在数据文件的头文件中，调用以前的实验数据，MINITR系统即可自动更新所有实验配置参数。
e.MINITR新增了“演示实验”功能，打开“演示实验”，即可更新实验配置参数。
添加实验标记
为了在长时程实验和改变实验条件时添一些有内容的记号，方便以后分析数据，MINITR提供了动态添加实验标记的功能，利用好这一功能，对采样结束后进一步分析数据，处理结果，乃至出实验报告都有很大的帮助。
A.添加实验标记:
在系统开始采样运行后，如认为需要添加标记时，只需用鼠标单击标记按钮，就会在时间轴（X轴）或显示通道上按顺序号添加一个标记。
采样结束后，许允移动标记位置（标记序号上按鼠标左鍵拖曳）。
采样结束后或打开文件，MINITR允许添加实验标记，按选中显示道的位置灵活添加。
B．实验标记内容的编辑:
当系统开始采样运行时，实验人员可实时添入标记内容，并点击标记按钮随时送到时间轴上。
C．实验标记内容的显示与修改:
若要显示已加入的实验标记内容，待系统停止采样后将鼠标箭头移至要显示的标记上，按住鼠标左键不放，标记内容（包括时间，编辑内容）就显示出来，若要修改标记内容，则用鼠标左键双击标记，打开实验标记编辑窗，单击选择要修改的项目，在编辑栏中修改内容，点击返回，退出“标记编辑”窗。
实验标记编辑窗
（4）换能器（传感器）定标方法
换能器（传感器）是一种将动脉血压、静脉血压、心室内压、张力等非电生物信号转变为电信号的一种装置，由于制造时采用的部件不同及相同部件参数存在误差，所以每一个换能器在转换非电生物信号时都不可能完全一样（即同样强度的能量经不同换能器转换成的电压值不会绝对一致）。
因此为了准确的反映实验结果，就有必要在实验前对换能器进行标准校验，使之尽可能减少测量误差，保证实验结果的真实性与准确性。
换能器（传感器）定标的原理是经换能器转换成的电压值相当于此时的生理信号非电量值，各类换能器的定标原理是一样的，但由于各类换能器的作用不同，因此定标装置不完全一样。
△
压力换能器的定标：
一定压力作用于换能器，换能器转换成一定的电压值，MINITR能将此电压值数字化，定标就是将此采样数值转换成作用于换能器的压力，并确定采样数值与压力的系数，就能计算出不同采样数值时的血压值。
操作步骤如下:
A．压力换能器接在放大器通道上，连接好各种管道。
B．设置好“采样条件”，选择直流输入，选择合适的“处理名称”，开始采样。
用“零点设置”将记录线调整至与零线重合。
（注意:
如果记录线与零线偏差太大，则应调整传感器本身连接线上带的调零盒，转动内部旋钮，调整使基线与零线重合。
）
C．在压力换能器上加一固定量值（例如：
压力100mmHg、该量值最好与预计测量值相近），并保持采样一小段时间，得到一个平稳的定标值，然后停止采样。
D．用鼠标在波形曲线上升后的平稳处点击一下，在此处产生一条蓝线与曲线相交（MINITR自动读到采样数值）。
移动鼠标至“结果显示控制区”的处理名称处（鼠标箭头变为小手），单击鼠标右键，选中弹出菜单的“定标”，进入“定标窗”。
E．此时，定标窗口的原值下已有数值，只需在新值下输入在压力换能器上施加的固定量值数（例如:
100），并选好单位。
点击“确定”后退出定标窗口，Y轴显示刻度自动调整至定标刻度。
定标完成后，定标值今后将跟随该通道的“处理名称”一起调用（建议实验人员将传感器（换能器）定标后相对该系统、该通道固定使用）。
F．实验结果的存盘或保存配置文件或定制实验，MINITR即记住了定标值，以后即可调用。
△张力换能器的定标：
一定张力作用于换能器，换能器转换成一定的电压值，MINITR能将此电压值数字化，定标就是将此采样数值转换成作用于换能器的张力，并确定采样数值与张力的系数，就能计算出不同采样数值时的张力值，张力换能器定标装置如下图,定标法码根据张力换能器的量程和预计测量值适当选择。
MINITR操作方法与上相似。
△呼吸流量换能器的定标：
HX200型呼吸流量换能器是一种压力换能器，测量潮气量定标装置如下图,若HX200型呼吸流量换能器用于测量压力，定标方法同上“压力换能器的定标”，MINITR操作方法与上相似。
测量潮气量呼吸流量换能器定标装置（流量计可由氧气瓶减压阈上的流量瓶代替）
（5）MINITR数据文件的存盘、编辑、处理及打印输出
A．MINITR数据文件名:
为保证在任何情况下不丢失数据，只要启动采样，MINITR自动在当Windows系统目录下生成一组临时文件，此组文件将所有“本次”（“本次”是指:
不关闭当前界面，不进行新建文件操作）采集数据全部保留。
暂停采样再次启动，数据向后接续，连采连存。
结束采样后，可另存为其他文件名。
如果打开一个已存盘文件后启动采样，数据同样向后接续，多采多接。
当系统采样时，如果想保存以后的数据，即可按下“观察”按钮，此时系统按“用户名”＋“日期”＋“时间”＋“文件序号”自动命名数据文件，如MINITR2003-06-18_10-9-39（10）.ADD（用户名：
MINITR；日期：
2003-06-18时间：
10-9-39；文件序号：
10）。
停止采样后，最好另存为其他文件名，便于记忆。
应用好此功能，可方便数据文件的编辑。
在右图中，A是启动采样，在Windows系统目录下生成一组临时文件；B是存盘采样，生成一个自动命名的数据文件。
B．文件的打开与编辑:
MINITR系统可以在不采样时静态打开已存盘文件，浏览观察曲线，并进行编辑、测量、观察处理，方法与Office程序一致。
打开文件:
将鼠标箭头移至快捷工具栏中“打开文件”栏，单击鼠标左键打开文件对话框，选择文件名，单击打开按钮，即可打开已存文件。
编辑曲线:
在已打开文件的曲线中，按鼠标选中曲线操作后，即可对已选曲线段进行剪切、拷贝、粘贴，及另存为其他文件名，这有利于删除无用数据，保存有用数据，节约硬盘空间。
MINITR允许选择多段数据，选择多段数据可按下键盘上的“CTRL”键不放开，同时多次拖动鼠标选中不同段曲线，最后另存为其他文件名，也是一种十分方便，快捷的编辑曲线图形的方法。
C．采样数据的计算处理:
在科学实验研究中，如何处理所获得的大量实验数据是一个艰巨而枯燥的过程。
过去，一个课题的实验结束后，往往有一大堆的记纹鼓纸、记录仪纸或示波器照片，研究人员必须花费大量的时间进行手工测量、计算，且结果不很准确。
随着计算机技术的发展和生物信号处理技术的进步，给研究带来了极大的便利，同时提高了实验结果的准确性。
实验结果的计算机处理包括实验数据的测量、计算、储存、统计和图表生成等方面。
随着计算机和生物信号处理系统的发展，实验数据的测量、计算、储存变得更快捷和准确。
MINITR提供多种方法对实验结果进行测量，MINITR的测量方式有：
在线实时测量显示、测量结果进入电子表格、“测量”、“观察”、“区段测量”等。
MINITR能按“结果处理”计算出一些必要的数据指标，例如:
心率、收缩压、舒张压等。
a.在线测量：
第一步:
选择合适的处理名称，选择合适的在线测量间隔；第二步:
在“快捷工具栏”上按下“
在线测量钮”；第三步:
开始采样，此时，在“结果显示控制区”中即可显示处理结果。
若想将处理结果进入MINITR电子表格，按一下“
处理结果入表钮”；按“
处理结果放大显示钮”，显示“结果放大提示窗”，便于远距离观察。
b.数据结果后处理:
数据结果后处理是指对停止采样后的临时文件或打开以前的数据文件作数据结果处理。
后处理又可分自动和手动两种。
自动处理：
第一步:
打开一数据文件；第二步:
在“快捷工具栏”上按下“
在线测量钮”，第三步:
用鼠标在图形上拖动选中一段（此段图形颜色变蓝），此时，在“结果显示控制区”中即显示处理结果。
若想将处理结果进入MINITR电子表格，在“快捷工具栏”上按下“
处理结果入表钮”，查看MINITR电子表格中的内容按“
数据窗钮”。
按“
实验数据入打印编辑窗钮”，实验曲线进入打印编辑窗。
手动测量：
在“快捷工具栏”上按下“测量钮”，有多种测量方法，如测量、观察、区段测量和心电测量等。
区段测量窗中的测量值有：
时间：
指被选曲线段的X轴起、止时刻值（注意：
拖动开始时时间栏中的值为X轴起时刻值，拖动结束后时间栏中的值则为X轴止时刻值）；幅度：
指被选曲线段右侧终止点的Y轴测量值；间隔：
指被选曲线段在X轴上的时间间隔值（即止时刻值至起时刻值）；峰峰：
指被选曲线段内Y轴的最大峰值到最小峰值的绝对值之和（即最大峰值至最小峰值）；最大：
指被选曲线段内Y轴最大幅度值；最小：
指被选曲线段内Y轴最小幅度值；增量：
指被选曲线段起、止幅度值之差（即止点幅度值至起点幅度值）；频率：
指以被选波形曲线段时间间隔为一个周期，计算出的频率值（即：
频率=1/周期）；平均：
指被选曲线段内Y轴平均值；有效值：
指被选曲线段起点幅度值与止点幅度值的均方根；面积：
指被选曲线段下至零线的面积值（即曲线积分值）；心率：
指被选波形曲线段中按每分钟计算的波动数值。
MINITR处理窗中显示实验曲线和处理结果
D．采样数据的打印:
第一步:
选择一段或多段（此段图形颜色变蓝）数据，第二步:
在“快捷工具栏”上按下“
实验数据入打印编辑窗钮”，实验曲线进入打印编辑窗，按下“
打印编辑窗钮”，显示MINITR打印编辑窗。
MINITR打印编辑窗
E.MINITR实验结果的统计、分析
如前述，MINITR能按“结果处理”计算出一些必要的数据指标，用鼠标在相应的采样时间点拖曳所需测量区域的曲线（如给药或处理前后不同时间点），系统自动地在数据窗的相应位置填写结果数据，这种方式可一次选择多段实验数据。
整个实验数据的测量和计算过程可在短时间内完成，并以.xls文件格式保存。
结果数据可用Excel打开，由于Excel软件可与SPSS、Prism、SigmaPlot&Stat等许多著名统计和制图软件互传数据，为实验者进行实验数据的统计和制图提供了便利。
在使用SigmaStat统计软件对数据进行处理时，将Excel中的数据拷贝到SigmaStat中，计算均值、标准差和标准误，对数
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