µSamp2 er en EEG-forstærker med to uafhængige målekanaler samt et antal indbyggede kontrolfunktioner. Forstærkeren strømforsynes og leverer måledata gennem et kabel tilsluttet en af computerens USB-porte. En indbygget skilletransformator sikrer, at der er tilstrækkelig isolation mellem computeren og brugeren.

Forstærker

Væsentligste karakteristika

Størrelse Forstærkeren fylder ca. 9cm3 og vejer ca. 11gram. Det betyder, at forstærkeren kan placeres i en lomme i pandebåndet eller andetsteds tæt på brugeren uden at være til gene. Når forstærkeren placeres tæt på brugeren, mindskes risikoen for, at målingerne forstyrres af indstrålet støj.

Forbindelser I den ene ende (venstre på billedet) er forstærkeren udstyret med et multistik til elektroderne. I den anden ende med et stik til at forbinde kablet til computeren. Især stikket til computerforbindelsen skal på grund af størrelsen håndteres med varsomhed og er ikke beregnet til at blive sat i og taget ud ofte.

Båndbredde Forstærkeren har en 3dB signalbåndbredde på 1Hz - 83Hz. I den lave ende af spektret sker filtreringen med et første-ordens filter og i den høje ende sker filtreringen med et digitalt filter med lineær fasekarakteristik. Dette sikrer minimal forvrængning af det rå EEG-signals kurveformer. Af samme hensyn indeholder forstærkeren ikke et specielt notch-filter til at frafiltrere netstøj ved 50Hz (netstøj holdes under kontrol af det specielle elektrodedesign). Protokoldesignere, der alligevel ønsker funktionen af et notch-filter, kan vælge at tilføje et softwarefilter. Fraværet af notch-filter betyder sammen med den store båndbredde, at forstærkeren er velegnet til at måle Gamma-bølger.

Egenstøj Forstærkeren har en ganske lav egenstøj. I praksis vil man opleve et støjniveau, som er en kombination af egenstøj og støj fra elektrodemodstanden. Det maksimale støjniveau ved en elektrodemodstand på 10kOhm udgør 0,5µVolt. Ved en elektrodemodstand på 100kOhm stiger værdien til typisk lidt under 0,7µVolt og ved 1kOhm er støjen typisk under 0,4µVolt. Disse værdier gælder for den fulde båndbredde. Hvis man ikke interesserer sig for hele båndbredden, kan der i software indskydes et forfilter, som reducerer båndbredden og dermed også støjen. For eksempel vil et filter, der reducerer båndbredden til 2Hz - 40Hz samtidig begrænse støjen ved 10kOhm elektrodemodstand til typisk 0,3µVolt.

Udstyring Forstærkeren kan mindst håndtere signaler, der svinger 4mVolt til hver side, det vil sige mindst +/- 4000µVolt. Dette forudsætter dog, at DC-potentialerne på elektroderne (elektrodepolariseringen) ikke forårsager et biassignal, der overstiger 75mVolt. Der er indbygget en automatisk kontrol af DC-potentialerne, bias og overstyring, således at træningsprotokollerne kan reagere, hvis målingerne kompromitteres.

Opløsning Målesignalerne digitaliseres med 16bits svarende til en opløsning på 1/8µVolt per bit. Derved holdes kvantiseringsstøjens bidrag til det samlede støjniveau på et minimum.

Samplehastighed EEG-signalerne samples 256 gange i sekundet som et passende kompromis mellem ønsket om en høj båndbredde og om at begrænse datamængden. Internt i forstærkeren samples væsentligt hurtigere, hvilket muliggør de to første kontrolfunktioner nævnt nedenfor.

Kontrolfunktioner

EMG-måling Forstærkeren måler niveauet af muskelspændinger gennem de samme elektroder, som benyttes til EEG-måling. Dette muliggør en konstant kontrol af, at muskelspændingerne ikke antager et sådant niveau, at værdien af EEG-målingen ødelægges.

dV/dt-måling Forstærkeren måler også den maksimale hastighed, hvormed signalerne ændrer sig. Denne metode er knap så nøjagtig som EMG-målingen, men mere følsom ved højere frekvenser. Målingen tilbydes protokoldesignere på eksperimentalbasis som en følsom indikator for unormale tilstande.

Måling af elektrodemodstand Elektrodemodstanden måles altid ved start. Hvis elektrodemodstanden er for stor, kan protokoldesigneren bede brugeren om at justere elektrodeplaceringen, for eksempel ved at benytte mere elektrodecreme.

Kontrol af elektrodepolarisering Elektrodepolarisering er uønsket, da den kan generere støj og gøre elektroderne følsomme for trykpåvirkninger (for eksempel fra pulsslaget). Forstærkeren overvåger polariseringen og signalerer fejl, hvis den bliver for stor.

Kontrol af DC-fejl Dårlig elektrodekontakt kan sommetider medføre, at forstærkerens indgangstrin forspændes forkert. Forstærkeren signalerer fejl og genstarter, hvis der registreres DC-problemer.

Kontrol af overstyring I tilfælde af meget store indgangssignaler og/eller meget voldsom polarisering kan forstærkeren overstyres. En sådan situation kan være forbigående, begrundet af for eksempel kraftige øjenbevægelser, eller den kan være et symptom på dårlig elektrodekontakt. Forstærkeren signalerer en fejl ved overstyring, som protokoldesigneren kan benytte til at reagere på og til at give en passende vejledning til brugeren.