Brevet FR2653655A1 — publié le 19910503

l-Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un nouveau type d'électrode à base d'argent et de chlorure d'argent. Elle concerne plus particulièrement le domaine des électrodes destinées à etre mises en contact avec la peau afin de détecter les signaux électriques générés par les phénomènes bioélectriques comme l'électrocardiographie,l'électromyo- qraphie ou 1 'électroencéphalographie. Généralement, le signal provenant de ce type d'électrode est acheminé jusqu'à un système de traitement du signal. 2.Etat de la technique antérieure Les potentiels biolélectriques mesurés par les électromyographes,les électrocardiographes etc., sont très faibles (quelques microvolts), ce qui conduit en effet à utiliser des électrodes ayant des caractéristiques électriques bien définies qui sont une faible impédance, et le bruit le plus faible possible. Depuis très longtemps, les électrodes à base d'argent-chlorure d'argent sont connues pour avoir de très bonnes qualités électriques. Une des techniques les plus connues pour réaliser ce type d'électrode consiste à effectuer une électrolyse sur une plaque d'argent, dans une solution acqueuse de chlorure de sodium; on observe alors qu'une couche de chlorure d'argent se forme à la surface de l'argent. Une autre technique à été développée qui consiste à mélanger une poudre d'argent et une poudre de chlorure d'argent selon un certain ratio et à effectuer un frittage à froid : le résultat obtenu est une pastille compacte dont la structure argent-chlorure d'argent est très homogène. D'autres techniques ont été développées dans lesquelles un support à base de céramique, verre, ou métal recoivent des mélanges de poudres dans une matrice de résine. D'une manière générale, les techniques qui ont été mises au point pour réaliser des électrodes de qualité ont toujours buté sur le prix des matériaux, la complexité du procédé de fabrication, la fragilité de la surface sensible de l'électrode. Ces freins ont toujours conduit à limiter l'utilisation de ce type d'électrode à quelques expériences où la qualité du signal est importante. L'inventeur a développé un nouveau type d'électrode à base d'argent et de chlorure d'argent ayant de hautes performances (impédance faible, bruit faible, tension d'offset faible). Cette électrode se présente sous la forme d'une couche d'argent et de chlorure d'argent yitrifié liée à une surface isolante telle que de la céramique. Cette couche très résistante et de haute performance électrique est obtenue par des techniques très répandues qui permettent de réaliser des électrodes performantes à des couts moindres, ce qui permettra de répandre son usage. L'inventeur a associé cette électrode à une électronique concomitante afin de réaliser un capteur monobloc équipé de son électronique qui permet d'amplifier le signal et d'éliminer ainsi la présence de bruit due au très faible niveau des potentiels bio-électriques. RESUME DE L'INVENTION La présente invention concerne une électrode à base d'argent-chlorure d'argent munie de son amplificateur. Cette électrode se caractérise par le fait que la surface active, qui est à base d'argent-chlorure d'argent, est obtenue par une technique qui permet d'améliorer le prix et la qualité des électrodes actuelles. Afin d'augmenter les caractéristiques des électrodes, un circuit électronique qui permet l'amplification du signal en provenance de l'électrods a été fixé sur la face arrière de l'électrode. Ce circuit électronique, de gain élevé va permettre d'amplifier le très faible signal en provenance de l'électrode, ce qui permettra de le transférer sur de longues distances sans - que # 'aucun e usunesmanibree le ruLgnal roit altireK L'électrode est constituée d'un support en un matériau à base de céramique (par exemple, alumine à 96 %) sur lequel a été sérigraphiée par la technologie dite de fabrication de circuit hybride couche épaisse, une couche de pate à base de poudre d'argent, de fritte, et de véhicule organique. Une fois que cette couche a été déposée, elle subit un séchage qui permet d'éliminer la présence de solvants. Cette couche subit ensuite une cuisson à une température à laquelle on observe un frittage des particules d'argent et des particules de fritte. Ensuite, un dépot de chlorure d'argent est effectué par les techniques classiques d'électrolyse. Une fois ce dépot effectué, l'ensemble subit un passage dans un four sous air, à une température à laquelle le chlorure d'argent entre en fusion, température de l'ordre de 480 degrés celcius. A cette température, le chlorure d'argent, qui recouvre l'argent précédemment cuit, entre dans une phase vitreuse et se lie intimement à la couche d'argent, pour former une couche à base d'argent, de chlorure d'argent et de fritte. La surface active de l'électrode est aussi couverte d'une couche de chlorure d'argent en phase vitreuse qui augmente considérablement sa tenue mécanique, notamment lors des utilisations répétées de la part de l'utilisateur. L'électrode munie de son amplificateur se fixe sur la peau grace à un adhésif double face en mousse cellulaire qui adhère d'une part sur la peau et d'autre part sur la céramique. Cet adhésif double face en mousse cellulaire est percé de deux ouvertures espacées d'une distance fld" qui permet de régler les caractéristiques du capteur. DESCRIPTION DES DESSINS La fig 1 : est une vue de l'électrode principale qui est composée d'un support 2 en céramique (par exemple de l'alumine à 96 % sur lequel ont été déposées les deux métallisations 3 et 4 faisant office d'électrode. Sur la face opposée aux électrodes, on peut trouver l'amplificateur 1, réalisé en technologie "Composants Montés en Surface" La très faible distance séparant les électrodes et l'amplificateur permet d'obtenir un signal amplifié inaltéré. La partie électronique est protégée par un boitier 5 duquel sort un groupe de fils 6, permettant la liaison entre le capteur et le système de traitement du signal. Un adhésif cellulaire souple 7 permet la fixation directe de l'électrode sur la peau. Dans cet adhésif cellulaire sont pratiquée deux ouvertures 8 et 9 de taille variable et d'écartement ndn variable. La figure 2 est une vue représentant l'électrode proprement dite. Elle est composée d'un support 2 en céramique (alumine 96 % par exemple) sur lequel a été déposée une couche de pate (3 et4) d'argent qui a subit successivement une cuisson, une électrolyse pour déposer du chlorure d'argent, puis une cuisson a 480 pour créer une phase vitreuse de chlorure d'argent 11 qui sert de matrice aux grains d'argent 10. La figure 3 représente le profil permettant la formation de chlorure d'argent en phase vitreuse, par cuisson avec un palier a 480 C de quelques minutes. La figure 4 représente le schéma de l'amplificateur associé au capteur. C'est un amplificateur différentiel qui traite les potentiels en provenance des électrodes El et E2, et qui délivre un signal de sortie S avec un gain minimal de 600. La figure 5 représente le capteur vu coté électrodes. Les applications de ce capteur concernent par exemple - le suivi des efforts d'un sportif - le controle d'une activité musculaire ou cardiaque - l'optimisation d'un geste sur un poste de travail - l'étude de la progression de la musculation d'une personne (rééducation) - etc. REVENDICATIONS 1) Dispositif à amplificateur intégré pour mesurer les bio-potentiels électriques, caractérisé en ce qu'il est constitué d'électrodes (3 et 4) à base d'argent-chlorure d'argent déposées sur une céramique par la technique de fabrication des circuits hybrides couche épaisse, dans lesquelles le chlorure d'argent est présent en phase vitreuse. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une phase vitreuse à base de chlorure d'argent fondu est créée par cuisson de la couche d'argent à 480 C. 3) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'un adhésif double face en mousse cellulaire 7 permet par la taille des couvertures 8 et 9 qu'on y pratique, et leur distance "d", de régler les caractéristiques du capteur en fonction de l'application. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un amplificateur différentiel (fig 4) à gain élevé est intégré avec les électrodes.