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做過一個學期的腦電波檢測project，但是接觸到的實驗儀器以及文獻并不是特別前沿的，所以這里就簡單介紹一下用到的傳感器吧，僅僅討論民用低成本的腦電波識別多用到的傳感器以及相關技術。希望有大神能介紹下醫療級，研究級的相關技術。
首先回答題主，自己做傳感器并不復雜，只是精度很難保證。
本質上就是一個金屬電極加上一個放大器（前置保護），主要是防止傳輸過程中電壓發生改變。
這個鏈接介紹了一種電極的制作教程看完不要笑噴
Active Electrode Building Guide
一、介紹
腦電波（EEG）檢測其實和在醫院常見的心電圖（ECG）原理很類似，都是利用電極來檢測電壓的變化。
先來一張心電圖的圖片：
正常心電圖
電極涂上導電的膠狀物（電解質，含有豐富的導電離子）后與貼在胸部就能測量心臟搏動引起的微弱電壓變化（毫伏級），然后就能繪制出上面的心電圖了。
對于腦電波（
Electroencephalography
）而言，大腦的神經元活動通過離子傳導到達大腦皮層，固定在頭上導電電極感應到這種微弱的電壓變化，通過差分放大，濾波，數模轉換等一系列手段最終將電信號變成腦電波的原始數據。下圖是標準的10-20系統，不同位置表示不同的區域，比如O1，O2能夠測量視覺神經的反應。
但是腦電波相對于心電波以及肌電波來說，檢測上更加困難，原因如下：
1.不像心電波，腦電波引起的電壓變化是微伏數量級，如此微小的電壓變化自然更加難以檢測。
2.信噪比超低，干擾信號比有效數據的幅值更大，使得信號基本被噪聲湮沒，分離難度很大。這里的噪聲主要有：頭部運動，面部肌肉運動造成的干擾。接觸問題引發的干擾，信號傳送過程產生的噪聲，電源波動引發的干擾等等，甚至空氣濕度都可能會造成干擾。
說了這么多可能還有人有疑問，這個電極是什么？讓我用人話告訴你好了，電極就是金屬片！有沒有覺得很低端？幾十年了為毛還是金屬片難道沒有什么高大上的新型傳感器么？什么納米材料啊，MEMS啊都沒有么？抱歉都沒有，不像一般的傳感器，光線傳感器通過光敏電阻將光信號變成電信號，壓力傳感器通過壓敏電阻測量壓力。因為本來就有電壓變化，所以腦電波傳感器僅僅需要一個金屬片固定在你的腦袋上。核心的檢測電路早在30年前就已經被設計出來，之說以最近很熱門，主要是因為相關的去噪算法越來越完善以及數據處理能力越來越強大。在基本硬件設計方面并沒有很大的創新。
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發布于 2015-09-06 04:38
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柏樹Cypress
柏樹Cypress
機器學習 符號主義
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心電傳感器 - NeuroSky 神念科技BMD心電芯片體積小，功耗低，以手指或手腕為采集點，輸出完整心電圖，適合用于各種可穿戴設備中NeuroSky 神念科技
以上回答都是美國的這家公司的芯片。
編輯于 2017-09-13 20:53
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朱槐強
朱槐強
電子工程師
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MindFlex是一款腦波控制玩具，玩家可以用“意志”讓小球懸浮至空中，意念越專注，小球就漂浮越高。
發布于 2016-11-24 09:34
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大腦實驗室
大腦實驗室
www.sichiray.com
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腦電硬件
思知瑞科技提供完整的腦電單一模塊解決方案，讓合作伙伴及開發者可以在最短的時間推出自己的腦電產品。區別于美國神念neurosky的腦波芯片模塊，我司研發的金牛座單通道腦波模塊，在性能參數和客戶體驗上，將會更佳！
我們的合作伙伴包括嵌入系統設計師，終端電子設備集成商及游戲開發者。我們有兩個系列的腦電產品，一個是提供給嵌入系統設計師的TGAM（ThinkGear Asic Module) PCB模塊，另一個是提供給系統集成商和游戲開發者的腦電波頭環系列，它可以與許多其他產品捆綁銷售。
金牛座單通道腦電波傳感器模塊
TGAM模塊
截止到目前，距離金牛座腦電波傳感器模塊面世不足2月，我們已協同國內科研、學校和玩具生產商等，簽訂了累計120000片的年度供貨量。
金牛座TGAM是我們腦電傳感技術的核心，在接下來，我司以及我們的眾多合作伙伴將會快速有效的將它應用到許多腦電產品，并推向了市場。TGAM是超受歡迎的腦電解決方案。它使用干電極讀取人的大腦信號，可以過濾掉周圍的噪音和電器的干擾，并將檢測到的大腦信號轉成數字信號。目前腦電技術已經廣泛應用在健康，教育，研究，娛樂等行業中。
產品規格
尺寸：18mm*28.5mm
工作電壓：3.3V
工作電流：5mA
采樣率：250HZ
頻率范圍3HZ-125HZ
FFT寬度：1HZ
ADC精度：12位
串口波特率：9600HZ，115200HZ
陷波器：50HZGAM模塊
發布于 2022-03-29 13:59
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楊曉凱
楊曉凱
工科博士
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可以的，現在都有自己控制假臂的
1.濕電極（Ag/AgCl）一般用于醫學研究，科學研究
一般都和上圖的類似，這個帽子按照10-20系統固定有若干電極（Ag/AgCl），帶上頭套之后電極就貼在頭皮上了。然后連接上一根根的導線，在每一個電極上灌上黏黏的導電膠，導電膠中離子與電極之間發生化學反應，構成原電池，使得接觸電阻非常低通過軟件確認每個觸點的是否與頭皮充分接觸后就可以開始進行相關實驗了。優點是接觸電阻小，干擾小，得到數據更加準確。但是也帶來了很多麻煩，答主當小白鼠那次戴帽子上導電膠用了半個小時，測試了半個小時，然后洗頭洗了2個小時，做完一次實驗打死也不去那個實驗室了。
2.干性電極：一般用于健康監測，玩具等非醫學領域
像Emotiv（
Emotiv | EEG System
）和神念科技
NeuroSky | Body and Mind. Quantified.
這些商用的腦電波產品都是選用的干電極，原因是舒適，使用方便，做成耳機模樣，設置幾個電極，用的時候帶上就好了。
學校購買了神念的這款mindwave，額頭前端采用的是金屬觸點，左邊的夾子夾在耳朵上作為電壓的reference，實際體現的效果是測試精準度遠遠不如用濕性電極的那套儀器。當然2者售價也相差了幾百倍。。。
Emotiv的產品沒有見到過實物，看了他們早年的TED演講以及去年在kickstarter上的眾籌如果真如視頻所說那應該是挺不錯的產品。之前有一位從事植入式腦電波芯片設計的教授猜想Emotiv的傳感器是用的一種導電塑料取代的金屬電極，本質上還是傳統的硬件設計，并沒有引入新穎的傳感器。
然后這是我用的電極：
EEG-AE - Open Source Hardware Board
電路圖鏈接里面有這里就不貼了
3.植入式電極陣列
目前植入式算是比較前沿的東西，因為直接埋入頭皮中捕獲神經元的電信號，避免了絕大多數干擾，在精確度上都優勢明顯。電極部分都做成下圖這種恐怖的針狀整列。
并且一般做成專門的芯片，包含無線供電，無線通訊，數據處理等等。
三、電路結構
畫個示意圖好了，圖中INA是儀表放大器，內部是3個運放，這種差分放大結構能有效的濾除一些噪聲，其他部分都是比較成熟的電路，希望進一步了解的同學可以google一下。
好了以上，最后想說點自己的想法，腦電波這東西目前還不十分成熟，現在階段好多應用都并不是純粹的分析腦電波，而是結合腦電波，肌電波，以及動作感應器的數據。
以上！
編輯于 2014-04-27 03:48
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Myth
Myth
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第一次被邀請。謝。
話說，前段時間看到索尼出了智能假發，據說有腦電波傳感器。于是google了一把腦電波傳感器，發現國內已經有一個叫BrainLink的腦電波檢測的產品，作為智能設備的外設。他們家的官網上有一個“原理解析”的欄目，地址：
原理解析 - 宏智力
根據他們的說法，“傳感器方面使用的是dry sensor傳感器，與醫療用傳感器不同，dry sensor不需要涂抹任何傳導膠質，只需要接觸皮膚就可以達到感測腦電波的效果。而且發出的電磁波十分微弱，對人體不會造成任何傷害”。可見，傳感器是一種叫做dry sensor的東西。
繼續跟著dry sensor，去到neurosky的官網，有一篇文章，
Dry Sensor Technology: EEG, ECG, EOG, EMG / Science / Knowledge Base
，里面說到了兩種Dry Sensor，TGAM Sensor和TGAP Sensor。
從他們的Knowledge Base里的文章來看，Sensor通過檢測一些神經元產生的微小的電脈沖，并與一些已知的Pattern匹配。目前，BrainLink能檢測專注(Attention)和冥想(Meditation)，看起來應該是兩種比較簡單的Pattern。
最后，根據
BrainLink：腦電波控制儀體驗測試
的描述，現在BrainLink比較容易受到外界干擾。
在佩戴者處于顛簸的環境中（如乘車、步行）時，BrainLink幾乎完全無法正常使用。
佩戴者頭發過長并帶有耳釘，簡直就是“腦電波短路”。
女生面部擦有粉底（具體的厚度難以測試）會造成干擾。
用手機（iPhone5、NoteII）掃過額頭，會造成信號（腦電波？）干擾，萬試萬靈的腦電波EMP。
綜合來說，目前的檢測技術還是通過檢測微小的電脈沖，可能是幾毫伏甚至幾微伏的波動，并與現有Pattern匹配從而“翻譯”出你的腦電波。但是由于電信號太小，非常容易受到外界干擾。看起來，現在的主要問題是噪聲的去除。 |
