脉搏测量仿真实验

实验报告五

一、实验目的

设计相应的信号调理电路，然后利用通过对脉搏信号进行测量，来进行实时显示测量结果。

二、实验内容

设计一个脉搏测量仪可实现对人体脉搏信号的测量和显示功能。

三、实验环境

计算机、MULTISIM仿真软件

四、实验方案

脉搏测量仪系统总框图，如图1所示。系统由五个部分组成：信号采集单元，信号调理单元，信号整形单元，频率计测量单元，显示单元。

信号采集单元主要是选用合适的传感器将脉搏的压力信号转换为电信号，一般传感器输出的电压都在几毫伏左右。

信号调理单元主要包括信号的低通滤波，以及实现信号的放大，经过信号调理单元，几毫伏的脉搏信号的电压被放大为4V-5V左右。

信号整形单元则将模拟信号转化成数字信号，将脉搏信号转换为同频率的脉冲。

频率计测量单元和显示单元由一个数字频率计完成其功能。

信号整形单元信号调理单元脉搏采集单元

频率计测量显示单元

图1 系统总体框图

五、实验步骤

1、数字频率计仿真设计

如图所示，当给予方波信号时，频率计开始计数，计数范围取决于上输入信号的频率及选通信号的频率，这里取输入信号频率f=1000Hz，选通信号F=10Hz，相当于在1秒内可计100个脉冲，计数范围可由选通信号的频率和输入的计数信号的频率来决定

2、采集信号放大电路电路

由于对于脉搏测量仪，其要求在脉搏信号频率范围内，不失真的放大所采集的微弱信号,因此需要对所采集的信号进行放大；由于脉搏信号的频率在1.33HZ 左右，正常情况下不会出现高于2HZ的信号，因此需要设计一个低通滤波器，用来滤去高频信号；而整形的时是为了将输入的信号变为方波。滤波器的载止频率

的计算公式：1

2F R C π=

其中一级放大电路：

二阶低通滤波器：

二级放大器电路：

3、脉搏测量仪

滤波结果：

放大结果：

整形结果：

五、实验总结

在这次的实验当中遇到了不少的问题，比如一开始计数结果并不是自己预料的。通过这次实验让我加深的对电路的学习，懂得理论与实践之间的差别，并意识到理论与实践要相结合的重要性。设计实验的过程中，让我对课本上的知识有了更清晰的认识和了解，学会了运用一些器件来完成某些具体的功能，对器件功能的了解更深入，应用也更灵活了。虽然我设计的电路的确很简单，但重要的是我学会了思考问题的一种方法和思路。另外也培养了我解决问题的能力和习惯。