Messung und Analyse myoelektrischer Signale - Communications ...

3. Signalerfassung
Nachdem in Kapitel 2 die Grundlagen der Signalentstehung sowie die Charakteristik
myoelektrischer Signale erläutert wurden, befasst sich dieses Kapitel mit der Erfassung
der Signale. Es beschreibt einerseits die grundlegende Technik der Erfassung und
erläutert andererseits wichtige Einflussfaktoren auf diese.
Ziel der myoelektrischen Signalerfassung ist es, das Summenaktionspotenzial möglichst
exakt zu messen und zu erfassen. Bezüglich der Messung auf der Oberfläche der Haut
handelt es sich wie im vorhergehenden Kapitel erläutert um ein Überlagerungssignal
mehrerer Summenaktionspotenziale.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Messung auch mit feinen Nadelelektroden, die
in den Muskel eingeführt werden, erfolgen kann. Auf diese Weise lassen sich gezielt im
jeweiligen Muskel bestimmte Regionen der Muskelfasern erfassen. Diese Diplomarbeit
beschränkt sich allerdings auf die Messung mit Elektroden auf der Hautoberfläche, da
diese nichtinvasiv durchgeführt werden kann. Weiterhin ist der nutzbare Frequenzbereich
aufgrund der erwähnten Tiefpass-Filtercharakteristik des menschlichen Bindegewebes
und der Haut wesentlich geringer, was geringere Hardwareanforderung an die spätere
Digitalisierung des Messsignals stellt.
3.1. Übersicht über das Erfassungssystem
Die Signalerfassung beginnt mit der Aufnahme des Signals an der Oberfläche der Haut.
Da, wie im Kapitel 2 erläutert, die Signale sehr schwach und in hohem Maß von Störungen
überlagert sind, ist eine Verstärkung mit hoher Unterdrückung der Störsignale nötig.
Ein mehrstufiges Verstärkerdesign erscheint dabei aufgrund der hohen Verstärkung unbedingt
erforderlich. Zudem bietet es den Vorteil, eine hohe Eingangsimpedanz der ersten
Stufe auf eine niederohmige Ausgangsimpedanz zu transformieren, wodurch das Signal
im weiteren Verlauf der Erfassung weniger anfällig gegenüber eingekoppelten Störungen
ist. Eine Sensoreinheit, bei welcher der metallische Elektrodenteil in räumlicher Nähe
zu einem Vorverstärker platziert wird, ist daher ein sinnvoller Lösungsansatz, um ei-
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