做过一个学期的脑电波检测project，但是接触到的实验仪器以及文献并不是特别前沿的，所以这里就简单介绍一下用到的传感器吧，仅仅讨论民用低成本的脑电波识别多用到的传感器以及相关技术。希望有大神能介绍下医疗级，研究级的相关技术。

首先回答题主，自己做传感器并不复杂，只是精度很难保证。

本质上就是一个金属电极加上一个放大器（前置保护），主要是防止传输过程中电压发生改变。

这个链接介绍了一种电极的制作教程看完不要笑喷

Active Electrode Building Guide
一、介绍

脑电波（EEG）检测其实和在医院常见的心电图（ECG）原理很类似，都是利用电极来检测电压的变化。

先来一张心电图的图片：

正常心电图

电极涂上导电的胶状物（电解质，含有丰富的导电离子）后与贴在胸部就能测量心脏搏动引起的微弱电压变化（毫伏级），然后就能绘制出上面的心电图了。

对于脑电波（

Electroencephalography
）而言，大脑的神经元活动通过离子传导到达大脑皮层，固定在头上导电电极感应到这种微弱的电压变化，通过差分放大，滤波，数模转换等一系列手段最终将电信号变成脑电波的原始数据。下图是标准的10-20系统，不同位置表示不同的区域，比如O1，O2能够测量视觉神经的反应。

但是脑电波相对于心电波以及肌电波来说，检测上更加困难，原因如下：

1.不像心电波，脑电波引起的电压变化是微伏数量级，如此微小的电压变化自然更加难以检测。

2.信噪比超低，干扰信号比有效数据的幅值更大，使得信号基本被噪声湮没，分离难度很大。这里的噪声主要有：头部运动，面部肌肉运动造成的干扰。接触问题引发的干扰，信号传送过程产生的噪声，电源波动引发的干扰等等，甚至空气湿度都可能会造成干扰。

说了这么多可能还有人有疑问，这个电极是什么？让我用人话告诉你好了，电极就是金属片！有没有觉得很低端？几十年了为毛还是金属片难道没有什么高大上的新型传感器么？什么纳米材料啊，MEMS啊都没有么？抱歉都没有，不像一般的传感器，光线传感器通过光敏电阻将光信号变成电信号，压力传感器通过压敏电阻测量压力。因为本来就有电压变化，所以脑电波传感器仅仅需要一个金属片固定在你的脑袋上。核心的检测电路早在30年前就已经被设计出来，之说以最近很热门，主要是因为相关的去噪算法越来越完善以及数据处理能力越来越强大。在基本硬件设计方面并没有很大的创新。

二、电极分类脑机接口前沿—脑电EEG - 写给万分之一的创新者 - 知乎专栏脑机接口前沿—扫描破解大脑 - 写给万分之一的创新者 - 知乎专栏

脑机接口前沿—植入式设备的军备竞赛 - 写给万分之一的创新者 - 知乎专栏
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发布于 2015-09-06 04:38
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柏树Cypress
柏树Cypress
机器学习 符号主义
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心电传感器 - NeuroSky 神念科技BMD心电芯片体积小，功耗低，以手指或手腕为采集点，输出完整心电图，适合用于各种可穿戴设备中NeuroSky 神念科技

以上回答都是美国的这家公司的芯片。

编辑于 2017-09-13 20:53
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朱槐强
朱槐强
电子工程师
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MindFlex是一款脑波控制玩具，玩家可以用“意志”让小球悬浮至空中，意念越专注，小球就漂浮越高。

发布于 2016-11-24 09:34
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大脑实验室
大脑实验室
www.sichiray.com
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脑电硬件

思知瑞科技提供完整的脑电单一模块解决方案，让合作伙伴及开发者可以在最短的时间推出自己的脑电产品。区别于美国神念neurosky的脑波芯片模块，我司研发的金牛座单通道脑波模块，在性能参数和客户体验上，将会更佳！

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产品规格

尺寸：18mm*28.5mm

工作电压：3.3V

工作电流：5mA

采样率：250HZ

频率范围3HZ-125HZ

FFT宽度：1HZ

ADC精度：12位

串口波特率：9600HZ，115200HZ

陷波器：50HZGAM模块

发布于 2022-03-29 13:59
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杨晓凯
杨晓凯
工科博士
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可以的，现在都有自己控制假臂的

1.湿电极（Ag/AgCl）一般用于医学研究，科学研究

一般都和上图的类似，这个帽子按照10-20系统固定有若干电极（Ag/AgCl），带上头套之后电极就贴在头皮上了。然后连接上一根根的导线，在每一个电极上灌上黏黏的导电胶，导电胶中离子与电极之间发生化学反应，构成原电池，使得接触电阻非常低通过软件确认每个触点的是否与头皮充分接触后就可以开始进行相关实验了。优点是接触电阻小，干扰小，得到数据更加准确。但是也带来了很多麻烦，答主当小白鼠那次戴帽子上导电胶用了半个小时，测试了半个小时，然后洗头洗了2个小时，做完一次实验打死也不去那个实验室了。

2.干性电极：一般用于健康监测，玩具等非医学领域

像Emotiv（

Emotiv | EEG System
）和神念科技

NeuroSky | Body and Mind. Quantified.
这些商用的脑电波产品都是选用的干电极，原因是舒适，使用方便，做成耳机模样，设置几个电极，用的时候带上就好了。

学校购买了神念的这款mindwave，额头前端采用的是金属触点，左边的夹子夹在耳朵上作为电压的reference，实际体现的效果是测试精准度远远不如用湿性电极的那套仪器。当然2者售价也相差了几百倍。。。

Emotiv的产品没有见到过实物，看了他们早年的TED演讲以及去年在kickstarter上的众筹如果真如视频所说那应该是挺不错的产品。之前有一位从事植入式脑电波芯片设计的教授猜想Emotiv的传感器是用的一种导电塑料取代的金属电极，本质上还是传统的硬件设计，并没有引入新颖的传感器。

然后这是我用的电极：

EEG-AE - Open Source Hardware Board
电路图链接里面有这里就不贴了

3.植入式电极阵列

目前植入式算是比较前沿的东西，因为直接埋入头皮中捕获神经元的电信号，避免了绝大多数干扰，在精确度上都优势明显。电极部分都做成下图这种恐怖的针状整列。

并且一般做成专门的芯片，包含无线供电，无线通讯，数据处理等等。

三、电路结构

画个示意图好了，图中INA是仪表放大器，内部是3个运放，这种差分放大结构能有效的滤除一些噪声，其他部分都是比较成熟的电路，希望进一步了解的同学可以google一下。

好了以上，最后想说点自己的想法，脑电波这东西目前还不十分成熟，现在阶段好多应用都并不是纯粹的分析脑电波，而是结合脑电波，肌电波，以及动作感应器的数据。

以上！

编辑于 2014-04-27 03:48
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Myth
Myth
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第一次被邀请。谢。

话说，前段时间看到索尼出了智能假发，据说有脑电波传感器。于是google了一把脑电波传感器，发现国内已经有一个叫BrainLink的脑电波检测的产品，作为智能设备的外设。他们家的官网上有一个“原理解析”的栏目，地址：

原理解析 - 宏智力
根据他们的说法，“传感器方面使用的是dry sensor传感器，与医疗用传感器不同，dry sensor不需要涂抹任何传导胶质，只需要接触皮肤就可以达到感测脑电波的效果。而且发出的电磁波十分微弱，对人体不会造成任何伤害”。可见，传感器是一种叫做dry sensor的东西。

继续跟着dry sensor，去到neurosky的官网，有一篇文章，

Dry Sensor Technology: EEG, ECG, EOG, EMG / Science / Knowledge Base
，里面说到了两种Dry Sensor，TGAM Sensor和TGAP Sensor。

从他们的Knowledge Base里的文章来看，Sensor通过检测一些神经元产生的微小的电脉冲，并与一些已知的Pattern匹配。目前，BrainLink能检测专注(Attention)和冥想(Meditation)，看起来应该是两种比较简单的Pattern。

最后，根据

BrainLink：脑电波控制仪体验测试
的描述，现在BrainLink比较容易受到外界干扰。

在佩戴者处于颠簸的环境中（如乘车、步行）时，BrainLink几乎完全无法正常使用。
佩戴者头发过长并带有耳钉，简直就是“脑电波短路”。
女生面部擦有粉底（具体的厚度难以测试）会造成干扰。
用手机（iPhone5、NoteII）扫过额头，会造成信号（脑电波？）干扰，万试万灵的脑电波EMP。

综合来说，目前的检测技术还是通过检测微小的电脉冲，可能是几毫伏甚至几微伏的波动，并与现有Pattern匹配从而“翻译”出你的脑电波。但是由于电信号太小，非常容易受到外界干扰。看起来，现在的主要问题是噪声的去除。