呼吸检测信号调理电路设计
呼吸信号采集系统的设计与实现
呼吸信号采集系统的设计与实现随着人们生活水平的不断提高，健康问题备受关注。
随之而来的是对各种医疗设备的需求越来越大。
其中一个重要的医疗设备是呼吸信号采集系统。
它不仅可以帮助医生诊断病人的状况，还可以监测病人的呼吸情况。
本文讨论呼吸信号采集系统的设计与实现。
1. 呼吸信号的特点呼吸信号是人体呼吸运动相关的生理信号，其频率通常在每分钟10~20次之间。
呼吸信号的幅值较小，约为10~100 mV，且信号的频率高达20 Hz。
这就对呼吸信号采集系统的设计提出了特殊要求。
2. 呼吸信号采集系统的设计呼吸信号采集系统主要由信号采集模块、信号处理模块和用户界面组成。
(1) 信号采集模块信号采集模块是呼吸信号采集系统的核心。
它主要由采集电极、信号放大器和滤波器组成。
采集电极通常采用干式电极，以避免对病人产生电击风险。
信号放大器是为了放大低幅值的呼吸信号，通常放大200-500倍。
滤波器则需要将信号中的高频噪声去除，同时保留滤波范围内的高频信号。
(2) 信号处理模块信号处理模块是通过数字信号处理技术，对采集得到的呼吸信号进行处理。
它主要由信号采样、数字滤波和信号处理算法三部分组成。
信号采样对呼吸信号进行数字化采样，通常采样频率应为信号最高频率的10倍以上。
数字滤波对信号进行去噪处理，它主要采用卡尔曼滤波器和小波变换滤波器。
信号处理算法可以通过分析呼吸信号的频谱、时域和特征参数，来判断患者的呼吸状况。
(3) 用户界面用户界面是呼吸信号采集系统与使用者之间的接口。
它需要具备可视化呼吸波形显示、呼吸频率、呼吸呼吸深度等指标的测量和显示功能，并支持数据的存储和导出，以方便医生日后的分析和处理。
3. 呼吸信号采集系统的实现在呼吸信号采集系统的实现中，需要适当的考虑电路设计、信号处理算法、信号采样和存储等方面。
(1) 电路设计电路设计是呼吸信号采集系统实现中重要的一环。
需要适当的选择电路元器件、防止信号干扰和呼吸环境噪声，并提高信号放大和采样精度。
呼吸监测设计
0 前言在科学技术高度发展的现代社会中，人类已进入瞬息万变的信息时代，人们在从事工业生产和科学实验等活动中，主要依靠对信息资源的开发、获取、传输和处理。
传感器处于研究对象与测控系统的接口位置，是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学实验和生产过程，特别是在自动检测和自动控制系统中获取的原始信息，都要通过传感器转换为容易传输与处理的电信号。
同时由于科学技术的飞速发展，特别是微电子加工技术，计算机技术及信息处理技术的发展，人们对住处资源的需要日益增长，作为提供信息的传感器技术及传感器愈来愈引起人们的重视，而各种先进技术的传感器技术了也进入了一个飞速发展的阶段。
[1]同时由于工业化的影响使得空气污染越来越严重，肺方面的疾病也有增加的趋势，呼吸疾病是威胁人类健康的主要疾病之一,早期诊断和治疗是预防呼吸疾病的有效途径,而呼吸监护仪在其中发挥着至关重要的作用。
然而以往由于呼吸监测措施的缺乏和不成熟，不能准确地反映出呼吸通道的流量、压力和人（主要是病人）的呼吸的气体容积等生理参数，不能为临床提供丰富的参考数据，从而容易给病人带来气压力、容积伤、循环紊乱及肺膨胀不全等不良作用。
购买国外提供提供呼吸参数监测功能的监护仪则价格昂贵。
所以呼吸监护仪的作用也日益突出，研究新的呼吸监护仪是一个新的课题。
基于这种情况，将传感器技术和呼吸监护仪结合在一起也是一种趋势。
而本文所研究的正是这种技术。
本文所介绍的新型呼吸监测仪与传统的呼吸监护仪只能测量一个呼吸参数不同，本系统可同时测量多个呼吸参数，同时在传感器中应用单片机技术，单片机的可编程性使得其适应性、灵活性大大增强。
它使用方便，只需将人（主要是病人）的气道对准流量传感器，而流量传感器将感受到的信号经过一系列的处理，最后通过显示屏显示出来。
[2]1 系统总体设计1.1方案比较1.1.1 方案一 :压力传感器检测压力传感器也称为应变式传感器。
呼吸运动时，随着呼气和吸气的周期性变换，呼吸管道以及胸腹部都会产生周期性的形变。
热敏电阻式呼吸频率计电路的设计
课程设计任务书
（指导教师填写）
课程设计名称生物医学传感器学生姓名专业班级
设计题目热敏电阻式呼吸频率计电路的设计
一、课程设计目的
1、掌握生物医学传感器的应用
2、熟悉传感器的一般结构，掌握简单传感器电路的设计方法
3、通过设计，掌握人体呼吸频率测量电路的设计方法，熟悉热敏电阻式呼吸频率测
量的原理
二、设计内容、技术条件和要求
设计内容：
采用负温度系数（NTC）型热敏电阻作感温元件，设计一个可以测量人体呼吸频率的传感器应用电路，二位数字显示。
只要环境温度和体内温度存在着温度差，当人体呼吸时，所呼气体和所吸气体之间就会存在温度差。
若把热敏电阻置于鼻孔出口处，其电阻值将随呼吸周期发生周期性变化，即为呼吸波。
计数1分钟内呼吸波的个数，即呼吸频率值。
设计要求：
1、了解所选用的热敏电阻的性能参数；
2、电脑仿真软件设计并绘出电路图
3、系统仿真、调试
4、整理设计资料，提交设计报告
三、时间进度安排
⑴查阅并整理相关资料（2天）
⑵设计电路、仿真、调试（5天）
⑶撰写课程设计报告（2天）
⑷答辩（1天）
四、主要参考文献
《医用传感器》（第二版）陈安宇科学出版社
《现代生物医学传感技术》王平叶学松浙江大学出版社
《传感器及其应用实例》何希才薛永毅机械工业出版社
《传感器原理及应用》王雪文北京航天航空大学出版社
《模拟电子技术基础》童诗白高等教育出版社
《数字电子技术基础》阎石高等教育出版社指导教师签字：2011年 6 月 6 日。
人体呼吸信号采集及调理电路设计-推荐下载
签字：
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
一种具有自动补偿功能的呼吸信号检测电路
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境 温度 变化 和 电压 波动 的 影 响 ， 结构 简单 ， 高 了呼吸 信 号 检 测 的 准确 度 。 提
【 词 】 睡 眠 呼吸 暂 停 ； 吸 信 号检 测 ； 度 补偿 关键 呼 温
［ 图分 类 号】 Ｒ ３ ．；Ｎ １ 中 ３２ Ｔ Ｔ０ ３ ［ 献标 志 码］ Ａ 文 【 章 编 号］ １０ — ８８ ２ ０ ）３ ０ ６ — ３ 文 ０ ３ ８ ６ （０ ９０ — ０ ２ ０
研 制 报 告 【 ｅ ｅ ｐ ｅ ｔ ｅ ｏｔ Ｄ ｖｌ ｍ ｎ Ｒ ｐｒ ｏ
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一
种具有 自动补偿 功能的呼吸信号检测 电路
张瑞 华 ． 叶逢 春
（ 江 万里 学 院 Ｄ Ｐ重 点实 验 室 ， 江 宁 波 浙 Ｓ 浙 ３ ５０ ） １ １０
【 摘要】 目的 ： 针对呼吸信号检测 电路不能适应环境温度变化 的不足 ， 出具有温度和电压双重补偿 功能的电路 呼吸 提
人体呼吸信号采集及调理电路设计
中北大学
课程设计说明书
学生姓名：学号：
学院：信息与通信工程学院
专业：电子信息工程
题目：专业综合实践课程设计：
人体呼吸信号采集及调理电路设计
职称: 副教授
2015 年 1 月 30 日
中北大学
课程设计任务书
14/15 学年第一学期
学院：信息与通信工程学院
专业：电子信息工程
学生姓名：学号：
课程设计题目：专业综合实践课程设计：
人体呼吸信号采集及调理电路设计起迄日期：2015年1 月12 日～2015年1月30 日
课程设计地点：201，608
指导教师：张权
系主任：
下达任务书日期: 2015 年1月12 日
设计说明书应包括以下主要内容：
（1）封面：课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间
（2）设计任务书
（3）目录
（4）设计方案简介
（5）设计条件及主要参数表
（6）设计主要参数计算
（7）设计结果
（8）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会（9）参考文献。
一种医疗用呼吸检测电路[发明专利]
![一种医疗用呼吸检测电路[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4427a3839b6648d7c0c746da.png)
专利名称：一种医疗用呼吸检测电路专利类型：发明专利
发明人：王强
申请号：CN202110061946.9
申请日：20210118
公开号：CN112837480A
公开日：
20210525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种医疗器械领域，尤其涉及一种医疗用呼吸检测电路。
提供一种不会耽误病人最佳的救治时间的医疗用呼吸检测电路。
一种医疗用呼吸检测电路，包括有电源供电电路、驻极体电容器话筒、三极管放大电路、第一LED指示灯和第二LED指示灯，所述驻极体电容器话筒与三极管放大电路输入端连接，所述第一LED指示灯和第二LED指示灯都与三极管放大电路输出端连接。
本发明通过第一LED指示灯和第二LED指示灯的作用，能够方便医护人员直观的知道病人的呼吸是否正常，本发明通过多组LED指示灯电路和蜂鸣器电路的作用，能够提醒医护人员需要呼叫医生对病人进行抢救，避免医护人员没看到第一LED指示灯和第二LED指示灯而错过病人的抢救时间。
申请人：王强
地址：310000 浙江省杭州市钱塘新区白杨街道6号大街452号9栋2326室
国籍：CN
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呼吸气道流量与压力参数检测系统的电路设计
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黄 志伟， 叶继伦
（ 外Ｉ 泸 医学 院生 物 医 学 工程 系医 学 工程 技 术 教 研 室 ； Ｊｆ 帅Ｉ ６６ ０ ； 圳 迈 瑞 生 物 医疗 电子 股份 有 限 公 司） 四 １ 泸 ４ ００ 深
摘
要 目的 ： 计 一 种 压 差式 呼 吸 力学 参 数 测 量 系 统 的 硬 件 电 路 ， 以 检 测 病 人 呼 吸 气 道 压 力 和 气 体 流 量 ， 现 对 病 人 设 可 实
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维普资讯
泸州 医学 院学 报
２０ ０ ８年
第３ １卷
第 １ 期
５ ７
Ｊ ｕｎｌｏ ｕｈ ｕ Ｍｅ ｉａ ｏｌｇ Ｖｏ．１ ｏ ｒａ ｆＬ ｚ ｏ ｄｃ Ｃ ｌ ｅ ｌ ｅ １ Ｎｏ１ ２ ０ ３ ． ０８
。
Hale Waihona Puke 呼吸气道流量与压 力参数检测 系统的 电路设计
呼 吸气 道 和 呼 吸 机实 时 工 作 情 况 的 监测 。方 法 ： 用流 量 传 感 器 将 呼 吸 气 流 引 入 到压 力传 感 器 ， 测 到病 人气 道 的 流 量和 压 力 利 检
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课程设计任务书
（指导教师填写）
课程设计名称生物医学电子学课程设计学生姓名专业班级
设计题目呼吸检测信号调理电路设计
通过设计和调试呼吸检测仪器的信号调理电路电路，深入了解医学信号放大器的特点，并掌握放大及滤波电路的有关指标。
一、设计内容、技术条件和要求
1、查阅相关资料，了解呼吸检测常用方法，选择一种，确定呼吸信号检测放大电路对输入阻抗、差动增益、共模抑制比、等效输入噪声等特性参数的要求；根据信号特点，确定滤波器的相关特性参数。
2、计算和设计呼吸信号检测电路，绘制放大及滤波电路系统电路图；设计50Hz 工频滤波器。
3、在EWB仿真系统中模拟测试设计电路，进行电路连接与调试；
4、测试和计算电路的放大倍数，截止频率、共模抑制比，等效输入噪声以及等效输入阻抗等参数，保存测试的波形文件，并对上述参数进行分析。
使安装和调试后的生物医学信号放大及滤波电路，满足指标要求。
5、在仿真系统中，使用含有干扰信号的呼吸信号作为放大器的输入信号进行观察。
6、思考分析：
①设计的放大器，其共模抑制比主要受哪些元器件的影响？应如何选择这些元件才能保证具有较高的共模抑制比？
②如何进一步提高其抗干扰，尤其是抗工频干扰（50Hz）的能力。
二、时间进度安排
1、查阅资料文献；（12月16日~12月17日）
2、熟悉EWB（/Multisim）设计软件，设计及调试；（12月17日～12月24日）
3、撰写和修改论文；（12月25日～12月26日）
4、演示与现场答辩。
(12月27日)
三、主要参考书目
1．余学飞.医学电子仪器原理与设计.广州：华南理工大学出版社
2．王保华.生物医学测量与仪器.上海：复旦大学出版社
3．蔡建新.生物医学电子学.北京：北京大学出版社
4．周希贤.生物医学电子学及实验.兰州：兰州大学出版社
5．张唯真.生物医学电子学.北京：清华大学出版社
6．康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社
指导教师签字：2013 年12 月15 日。