A capacitive bioelectrode for recording electrophysiological signals

In this paper we describe a gel-free sensor with on-board electrode design, which capacitive couples to the skin to detect the electrical activity in the body. The integrated sensor is manufactured on a standard printed circuit board within 2.2 cm diameter enclosure that can operate through fabric or other insulation. The electrode includes amplification (60 db gain) and passive bandpass filtering (0.5 to 100 Hz). Active shielding surrounding the sensor plate is used to reduce noise pickup. The input referred noise, measured over the electrode bandwidth is 4 μVrms at 0.2 mm sensor distance, and 16 μVrms at 1.2 mm distance trough two cotton cloths. The bioelectrodes were coupled to the scalp trough hair for EEG signals (with 80 db gain), and coupled to the chest through clothing for ECG signals. The recorded signals show well performance of the designed bielectrode. En este artículo describimos un sensor libre de gel diseñado con un electrodo en la placa, que se acopla capacitivamente a la piel para detectar la actividad eléctrica en el cuerpo. El sensor integrado fue manufacturado en un circuito impreso estándar dentro de un diámetro de 2.2 cm y puede operar a través del aislamiento de fábrica u otro. El electrodo incluye amplificación (ganancia de 60 db) y un filtrado pasa-banda pasivo (0.5 a 100 Hz). Un escudo activo rodea el sensor para reducir los efectos de los picos del ruido. El ruido a la entrada medido en el ancho de banda del electrodo es 4 μVrms a una distancia de 0.2 mm del sensor y 16 μVrms a 1.2 mm a través de dos capas de algodón. Los bioelectrodos se acoplaron al cuero cabelludo a través del cabello para obtener las señales de EEG (con 80 db de ganancia) y al pecho a través de la ropa para obtener las señales de ECG. Las señales grabadas muestran bien el rendimiento del bioelectrodo diseñado.