脉搏测试仪的系统实现解析

脉搏测试仪的系统实现解析

脉搏测试仪的系统实现解析

一、项目概述1.1 引言由于现在信息的快速发展,越来越多的人越不关注自己的身体状况了,所以健康问题现在一直困扰着我们,而且由于健康问题我们社会也难以进行发展,所以制作一个测量自己健康状态的一起是至关重要的事情,我们的想法是通过人们的脉搏跳动数来判断一下当时人们的健康状态。

1.2 项目背景/选题动机脉搏的跳动数在平常状态下每个人都是差不多的,所以通过脉搏的跳动人们可以判断自己的健康程度,并且由于健康问题一直困扰着人们,不仅影响到人们的工作与学习,而且他会伴随人们一生,所以我们的想法是通过测试脉搏数来判断人们的健康状态,并且及时就医。

我们这个产品一般都在太阳能的工作下进行使用,并且如果遇到坏天气人们也可以通过电池对其供电,太阳能是新型能源并且环保,所以我们利用太阳能供电。

二、需求分析2.1 功能要求通过在手指上或者胳膊上加上相关的设备,计算出人体每分钟的脉搏数。

可以动态的显示当前的脉搏数,并且根据标准值进行对比。

电池供电,可以随时进行测量。

可以太阳能供电。

内置一些标准数据库,提供一些不同场合下的测量,人们可以选择不同的场合进行测量,并且和标准对比,反应当时人的健康状态。(例如人们运动完之后下的测量)。

电压不足提示,当电池电压不足时,可以进行提示。

2.2 性能要求该设备可以稳定并且准确的测出人当时的脉搏数,并且实时更新数据。

三、方案设计3.1 系统功能实现原理系统硬件主体结构框图如下所示:

左边为传感器传回来的数据脉冲,由于脉搏跳动时会产生压力,传感器通过该压力判断输出高低电平,然后传入微控制器,由微控制器计算,算出当前的脉搏跳动数,然后微控制器通过把数据传到显示屏来显示。

数显脉搏测试仪课程设计 精品

目录 摘要 (3) 第一章绪论 (4) 1.1 心率测试的意 义 (4) 1.2 心率测试仪的组成框 图 (4) 1.3 心率测试的基本过 程 (5) 第二章基础知识介绍 (6) 2.1PVdF传感 器 (6) 2.1.1敏感部分 (6) 2.1.2电荷放大器 (7) 2.2555定时器 (7) 2.2.1 555定时器的基本功能 (7) 2.2.2 555组成的基本电路及应用 (9) 2.3 十进制加法计数器 74160 (10) 2.4 锁存器 74LS373 (10) 2.5 显示译码器 74LS48 (11) 2.5.1 译码驱动 器 (11) 2.5.2 发光二极管显示 器 (13)

2.6 数值比较器 74LS85 (13) 2.6.1 74LS85的逻辑功能图和引脚图 (13) 2.6.2 74LS85实现的逻辑功能 (14) 第三章电路设计 (15) 3.1 传感器模块 (15) 3.1.1 传感器的选择 (15) 3.2 放大模块 (15) 3.2.1 放大电路 (15) 3.3 整形模块 (16) 3.3.1 电路图 (16) 3.3.2 电压比较器 (17) 3.3.3 单稳态触发器 (17) 3.4 计数模块 (17) 3.4.1 计数电路 (17) 3.4.2 设计说明 (17) 3.5 定时模块 (17) 3.5.1 电路设计 (17) 3.5.2 计算说

明 (17) 3.6 译码显示模块 (18) 3.6.1 设计电路图 (18) 3.7 数值比较模块 (1) 3.7.1 设计电路图 (19) 3.7.2 比较原理说明 (19) 3.8 报警模块 (20) 3.8.1 报警电路........................................................20. 3.8.2 工作原理 (20) 第四章电路综合 (21) 4.1 整体电路介绍 (21) 4.2 整个电路工作过程 (21) 第五章总结 (22) 参考文献 (23) 附图............................................................................ (24)

光电传感器在脉搏测量中的应用

光电传感器在人体脉搏信号采集系统中的应用 姓名:时劭科 专业:核工程与核技术 班级:080211 学号:08021117 2011年12月5日

摘要:脉搏是人类对自身生理特征认识非常早的一项指标,人类对脉搏的采集也是和社会技术发展同步的,从机械到电子发展到近代的光学。目前医疗产品中临床上的脉搏采集基本以光电传感器采集脉搏方法为主。光电传感器种类也比较多,大多都可用于对脉搏采集。各种光电传感器各有自己的特点,可用于不同情况下的脉搏采集。 一、引言 中医脉象诊断技术是脉搏测量技术在中医诊断上的卓有成效的应用。古代就有“切之以九脏之动,微妙在脉,不可不察”之说。脉诊是医生运用手指的触觉切按病人动脉脉搏以探查脉象、了解病情的诊断方法,通过诊脉可以了解气血的变化、阴阳的盛衰,对分析病理、推断疾病的变化、识别病情的真假、判断疾病的预后,都具有重要的临床意义。然而由于受到人为等多方面因素的干扰,使得传统的中医诊脉缺乏客观性,医家往往是“心中易了,指下难明”,因此,近代的许多学者便致力于脉诊的客观化研究,希望借助现代科学技术及成果实现脉诊的客观化。 目前我们常见的脉搏采集方法有:压力传感器法、超声脉图法、光电容积法、电容传感器法、电声传感器法等。以上这些方法中,超声脉图法和光电传感器法在目前临床应用中比较普遍。而电容、电声和压力传感器法多用于无创血压测量中的脉搏测量,其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器,通过对手指末端透光度的监测,间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复好等优点。 目前医疗产品中临床上的脉搏采集发展到光电传感器采集脉搏方法为主。光电传感器种类也比较多,大多都可用于对脉搏采集。它们有光敏电阻、光敏电池、光敏二极管等。以上几种光电传感器各有自己的特点,可用于不同情况下的脉搏采集。 (1)光敏电阻,它的特点是价格低廉,输出电流大、受温度的影响小、抗干扰能力比较强、可靠性好、器件本身不容易发生故障,它的缺点是响应时间慢。 (2)光电二极管和光电三极管它的特点是灵敏度高,响应时间快、但它受温度影响比较大、受光面小、而且有非常强的方向性、抗干扰能力弱、它的另一个特点是不同型号的管子对光谱响应有很大不同。 (3)光敏电池传感器它的特点是受光面积大、输出电流小、灵敏度高、响应速度快、光谱比较宽、受温度影响比较小,抗干扰能力一般。 二、脉搏的形成和生理特点 动脉管壁随着心动周期周而复始、一起一伏的搏动,称为动脉搏动,简称脉搏。当心室收缩时,血液冲开主动脉瓣,并把血液射入主动脉中,主动脉内压突然增高,迫使血管壁迅速膨大,当心室舒张时,主动脉压降低,主动脉壁因其具有弹性而回缩,这样,动脉管壁就随心室的收缩出现周期性的起伏搏动,形成脉搏,它存在于身体的每个部位,中医学的切脉,就是用手指的触觉和压觉分析桡动脉脉搏的频率、深浅、强弱及其他特征,作为诊断疾病的重要指标之一。 就容积式脉搏波的探测而言,指尖是较理想的部位,因为它位于肢体前端,容易实现非接触检测;其次,由手指的解剖结构可知,每个指尖的血液都是经指总动脉分两路从指干两侧通向指尖,再经丰富的冠状小动脉弥散至毛细血管,然

数字人体心率检测仪的设计

数字人体心率检测仪的设计 1.设计思路 本课题研究的是数字人体心率监测仪的设计,我所设计的检测仪,它使用方便,只需将手指端轻轻放在传感器上,即可实时显示出你的每分钟脉搏次数,特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。采用红外光学检测法,摒弃了不便于运动状态下测量脉搏的听诊器和吸附在人体上的电极等老式测量方法。检测的基本原理是:随着心脏的搏动,人体组织半透明度随之改变:当血液送到人体组织时,组织的半透明度减小:当血液流回心脏,组织则半透明度增大。这种现象在人体组织较薄的手指尖,耳垂等部位最为明显。因此,本心率检测仪将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位,并用装在该部位的另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比,故只要把它转换成脉冲并进行整形,计数和显示,即可实时的测出脉搏的次数。 心率与脉搏的联系:心率与脉搏在身体正常的时候是相等的。在房颤等心脏疾病时候可出现不等。因此心率测量问题可以转化为脉搏的测量,而脉搏的测量有更容易实现的特点,在实际应用中得到更广泛的运用。 本检测仪的有效测量范围为50次—199次/分钟。 2 方案设计 2.1 心率采集处理电路 心率采集处理电路如图1-1所示。该部分电路主要由脉搏次数红外检测采集电路模块、信号抗干扰电路模块、信号整形电路模块等三个主要的电路模块组成。其中,红外线发射管D1和红外线接收管Q1组成了红外检测采集电路:R2与C1、C2与C3、R4与C4和ICA共同工程了信号抗干扰电路组,他们分别承担了对信号的低通滤波、干扰光

线的光电隔离、参与高频干扰的滤除等任务。另外,I CB、C5与R10、ICC则共同组成了信号整形电路模块。 图1 光电式脉搏波传感器的原理 其原理是利用光电信号来测量脉搏容量的变化。当血管内容量变化时,组织对光的吸收程度相对发生变化,利用光电传感器可测出这种变化,该变化反映出血液动脉的基本参数情况。根据朗伯特—比尔(lambert—beer)定律,物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比,当恒定波长的光照射到人体组织上时,通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。 光源和光敏元件分别处于被测部位的两侧,光源发出的光线可以经指尖部组织投射到光敏元件所在的窗口,从而有光敏元件检测出脉搏的波动信号,这样纪录的波也有将其作为指尖容积波处理,通常称这种传感器为透射型光电式脉搏波传感器。 本次设计原用的透射型光电式脉搏波传感器,其电路如图2 所示。

酵母菌酒精发酵实验报告

实验方案 酵母菌酒精发酵的条件研究 学院(部):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生姓名:鑫 学号:11018150 班级:生物工程二班 指导教师:肖

一、实验目的 1、学会实验的设计和操作过程 2、找到酵母菌发酵时的最优条件 二、培养基和实验方法及材料的确定 1、玉米粉的糖化方法 玉米粉的糖化采用双酶法,其工艺流程如下 玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精 试验中,发酵培养按照三角瓶100ml培养。本次工做20组是要,共需发酵液20*100=2000ml。培养液按照100g玉米粉、300ml水。所以共需玉米粉700g。 液化:取100g玉米粉,加入300mL的水,液化温度为90℃,pH值为5.5,液化时间为3.5h,液化酶的添加量为0.035g/100 g玉米粉 糖化:糖化时的工艺条件为:糖化温度为58℃,pH值为4.5,糖化时间为3.5h,糖化酶的添加量为0.3g/100g玉米粉。 2、活化培养基 本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制,配方如下表一: 表一 3、扩大培养基 扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基,由于要用液体的,所 以将其中的琼脂配料去掉。 4、发酵培养基

糖化液稀释至l0%浓度,添加辅料(硫酸铵0.4%),pH5.5 灭菌 三、培养基的制备及酵母的活化 1、准备酵母母菌一支常温下存放一天,增加菌种的活力。在母菌存放期间制作各时期培养基 2、准备固体培养基(察氏培养基)50ml,做成8支试管斜面,扩大培养基800ml(做扩大培养时使用)。做成8个三角瓶,每瓶200ml。120℃灭菌30min。 3、发酵液的制备 (1)玉米粉的筛选 实验前准备粉碎后的玉米粉700g。 (2)玉米粉的液化 按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化,液化方案上文已经交代。在1000ml烧杯里,或者500ml烧杯分两次,水浴液化。 器材:烧杯500ml两个,玻璃棒一个,水浴锅一个,糖化酶0.225g 步骤:1、将糖化酶,玉米粉,水按照比例配置好在烧杯里。2、将配好的玉米液放于水浴锅中90℃液化3.5h。边液化边搅拌。 (3)玉米粉的糖化 将液化后的玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中。再在水浴锅中,58℃糖化3.5h。 (4)过滤 糖化后的糖化液有可能有没有彻底液化的玉米颗粒,会造成浑浊,这时需要对糖化液进行过滤操作。 操作步骤: 最后与以上培养基一起进行灭菌处理。灭菌时,清洗16支移液管,与培养基一起灭菌。 (5)活化步骤 器材:酒精灯,接种针,母菌,斜面培养基,消毒酒精。 步骤:1、将器材放于实验台上。对双手合桌面进行灭菌。对接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取

(最新版)基于单片机的脉搏测量仪的设计开题报告毕业论文

本科毕业设计 ( 论文) 开题报告 题目: 基于单片机的脉搏测量仪 的设计 课 题 类 型:设计丁实验研究□论文口 学 生 姓 名: 学 号: 专 业 班 级: 学 院: 信息工程学院 指 导 教 师: 开 题 时 间 年月日 开题报告内容与要求 一、毕业设计(论文)内容及研究意义(价值) 随着科技发展的不断提高, 生命科学和信息科学的结合越来越紧密, 出现了各种新 颖 的脉搏测量仪器,特别是电子脉搏仪的出现,使脉搏测量变得非常方便。 脉诊在我 国已具有

2600 多年临床实践,是我国传统中医的精髓,但祖国传统医学采用“望、闻、问、切”的手段进行病情诊断,受人为的影响因素较大,测量精度不高。科技的创新,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确的测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,有较好的应用和推广价值。 脉搏测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏变化引起的一些生物信号,然后把生物信号转化为物理信号,使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏变化,最后要得出每分钟的脉搏次数,就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。本系统的组成包括传感器、信号处理、单片机电路、显示电路、键盘输入等部分。 二、毕业设计(论文)研究现状和发展趋势(文献综述) 随着科学技术的发展,脉搏测量技术也越来越先进,对脉搏的测量精度也越来越高,国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,有较好的应用和推广价值。而其中关键是对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究,利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单,但因为手指上的汗腺较多,指夹常年使用,污染可能会使测量灵敏度下降:耳脉测量比较干净,传感器使用环境污染少,容易维护。但因耳脉较弱,尤其是当季节变化时,所测信号受环境温度影响明显,造成测量结果不准确。过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器,如便携式电子血压计,可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊,每次测量都需要一个加压和减压的过程,存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。 脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展: (1)自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。目前很多脉搏测量仪都具有检测

光电脉搏检测电路设计报告

光电脉搏检测电路设计报告 天津大学精仪学院生物医学工程一班 张静翀3004202334 脉搏波的概述 1.脉搏波的定义 脉搏波是以心脏搏动为动力源, 通过血管系的传导而产生的容积变化和振动现象。当心脏收缩时, 有相当数量的血液进入原已充满血液的主动脉内, 使得该处的弹性管壁被撑开,此时心脏推动血液所作的功转化为血管的弹性势能; 心脏停止收缩时, 扩张了的那部分血管也跟着收缩, 驱使血液向前流动, 结果又使前面血管的管壁跟着扩张, 如此类推。这种过程和波动在弹性介质中的传播有些类似, 因此称为脉搏波(pulse wave) 。 2.脉搏信息 血液在人体内循环流动过程中,经历过心脏的舒张、内脏流量的涨落、血管各端点的阻滞、血管内波的折一反射以及血管壁的黏弹等过程。脉搏波不仅受到心脏状况的影响,同时要受到内环境调控功能器官(脏器) 状态所需血液参数以及系统状态参数等的影响。所以脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息,很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。 3.脉搏测量的意义 脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象,包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。人体内各器官的健康状态、病变等信息将以某种方式显现在脉搏中即在脉象中。人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息。通过对脉搏波检测得到的脉波图含有出许多有诊断价值的信息,可以用来预测人体某些器脏结构和功能的变换趋势,如:血管几何形态和力学性质的变异会引起脉搏波波形和波速等性质的改变,而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件,脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现,通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量,血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。 设计目的与意义 目的 应用光电式传感器、放大滤波电路组成的脉搏测量电路 通过示波器显示人体指端动脉脉搏信息 意义 通过观测到的脉搏的次数、跳动的波形为临床提供部分 诊断价值的信息,为人体某些器脏结构和功能的变换趋势提供生理参考信号

课程设计 光电脉搏检测电路设计报告

光电脉搏检测电路设计报告 脉搏波的概述 1.脉搏波的定义 脉搏波是以心脏搏动为动力源, 通过血管系的传导而产生的容积变化和振动现象。当心脏收缩时, 有相当数量的血液进入原已充满血液的主动脉内, 使得该处的弹性管壁被撑开,此时心脏推动血液所作的功转化为血管的弹性势能; 心脏停止收缩时, 扩张了的那部分血管也跟着收缩, 驱使血液向前流动, 结果又使前面血管的管壁跟着扩张, 如此类推。这种过程和波动在弹性介质中的传播有些类似, 因此称为脉搏波(pulse wave) 。 2.脉搏信息 血液在人体内循环流动过程中,经历过心脏的舒张、内脏流量的涨落、血管各端点的阻滞、血管内波的折一反射以及血管壁的黏弹等过程。脉搏波不仅受到心脏状况的影响,同时要受到内环境调控功能器官(脏器) 状态所需血液参数以及系统状态参数等的影响。所以脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息,很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。 3.脉搏测量的意义 脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象,包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。人体内各器官的健康状态、病变等信息将以某种方式显现在脉搏中即在脉象中。人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息。通过对脉搏波检测得到的脉波图含有出许多有诊断价值的信息,可以用来预测人体某些器脏结构和功能的变换趋势,如:血管几何形态和力学性质的变异会引起脉搏波波形和波速等性质的改变,而脉搏的病理生理性改变常引发各种心血管事件,脉搏生理性能的改变可以先于疾病临床症状出现,通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。同时脉搏测量还为血压测量,血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号。 设计目的与意义 ?目的 应用光电式传感器、放大滤波电路组成的脉搏测量电路 通过示波器显示人体指端动脉脉搏信息 ?意义 通过观测到的脉搏的次数、跳动的波形为临床提供部分 诊断价值的信息,为人体某些器脏结构和功能的变换趋势提供生理参考信号 系统设计 1.测量信号的特征

脉搏测试仪设计报告讲解

脉搏测试仪设计报告 摘要:本系统以ST12C5A60S2单片机为核心,利用红外线发射二极管和接收二极管作为信号检测传感器,通过LM324信号放大电路,最终使用四位一体数码管作为显示器件。系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化,红外接收二极管的电流也跟着改变,导致红外发射管输出脉冲信号,经过由LM324构成的放大电路将脉冲信号放大整形,传送至单片机进行信号计算处理,最后将数据结果送到数码管进行显示。由此来对人体心率的数据进行测量。 关键词:ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AH

Abstract:The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate. Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH 目录

脉搏计课程设计报告

报告成绩 电子电路综合实验报告 学生:贺杰 学号:1410404006 专业年级:2014级通信工程4班 指导教师:周妮讲师 起止日期:2016年3月—2016年6月 电气与信息工程学院 2016年6月3日

目录 1目的与意义 (1) 3 方案设计 (1) 4 系统硬件设计 (3) 5仿真调试与分析 (10) 6结论与体会 (10) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录A 系统实物图 (11)

摘要:电于脉搏计可以连续台动地测量手术或重危病人的脉搏,也可以用于健康管理,运动员的训练等方面,为提高运用电子技术基本知识进行理论设计、实践创新以及独立工作、团队合作的能力,通过实践制作一个数字频率计,学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,它是用来测量频率较低的小信号。 1目的与意义 一、目的: 1、掌握组合逻辑电路的工作原理及设计方法。 2、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的电子电路小系统。 二、意义 对于医院的危重病人,或者在其他一些特殊场合,需对人的脉搏进行连续检测,本课题即针对这一需求,设计一台简易的电子脉搏计。 1、制作要求 实现在15S测量1min的脉搏数,并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min 婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。(只考虑数字部分,即输入波形视为矩形波) 2、制作步骤 (1)拟定测试方案和设计步骤,填写真值表; (2)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (3)进行相应的仿真测试; (4)设计、调试和安装电路并测试; (5)撰写设计报告。 2 方案设计 电子脉搏计是由脉搏计数器和控制时间的定时电路所组成,并且还要在15S测量出1min的脉搏数。所以,我们先按要求,分开设计各个功能的电路图,然后再组合连接成一个完整的按要求的电子脉搏计。 方案一:

酒精测试仪实验报告

广东松山职业技术学院实验(实训)报告 课程(课题)传感器技术基础与应用实训 实验(实训)项目酒精测试仪项目报告 系别电气工程系班级自动化班 姓名 注:实验报告内容包括: 1、实验前期准备(实验零件、仪器、设备、原理) 2、实验目的、要求; 3、实验步骤; 4、结果 一、酒精测试仪制作前期准备 A、实验零器件:

电烙铁、烙铁台、锡、松香、MQ3、电阻、发光二极管、LM3914芯片、8550三极管、蜂鸣器、电位器、排针、单面覆铜板、导线 B、零件: MQ37.5元1 LM3914芯片1.5元1发光二极管0.1元9电阻0.1元*4 蜂鸣器0.5元*18550三极管0.1元*1 电位器0.5元*1 单面覆铜板2元*1 排针、导线、锡1元*1 C、实验原理: 当MQ3气体传感器接触酒精气体之后就会发生化学反应1和3脚间和4和6脚间的电阻就会根据酒精浓度改变电阻大小(酒精浓度越浓,电阻就会越小) 电信号就会反馈到3914芯片进行放大,led灯就会越亮,进而进行报警(浓度越大,电信号就会越强,led灯亮的灯数就越多)。 二、实验目的、要求 目的:理解酒精测试仪如何工作,学会怎样制作酒精测试仪要求:采用组队方式制作完成任务,组员之间相互协

助,测试仪要能正常工作。 三、实验步骤 (实验原理图) 通过查资料,熟悉原理图,熟悉各个元件,以及各个元件的作用和在实验电路中所起的作用,各个工作准备好。就开始做板了。 1、用DXP画好了原理图和pcb图。 2、验室做板。 A、我们用铁丝刷板,擦除表面脏迹 B、用油纸打印之前画好的pcb图 C、过热转印机

D、腐蚀 E、钻孔 F、镀锡。 我们的PCB图: 四、实验结果: 经过小组成员的努力, 我们焊出来的作品:

光电型脉搏传感器的原理及其应用

医学光电检测技术论文 光电型脉搏传感器的原理及其应用The principle of type photoelectric pulse sensor and its application 学生姓名:张先绪 专业:生物医学工 学号:110811117 指导教师:庞春颖 学院:生命科学技术学院 二〇一四年十二月

摘要: 介绍了光电式脉搏传感器的原理和设计方案,采用集成光敏部件和放大器的光敏芯片代替传统的分立光敏器件实现对脉搏的测量。芯片的集成化能够有效减小器件间匹配引起的干扰,提高脉搏测量精度。在实验测试过程中,采用该光电式脉搏传感器对人体的脉搏进行实时测量,对脉搏信号测量可能引起的噪声来源做了分析,并做相应的抗干扰处理,得到比较理想的脉搏波形,为脉搏信息的提取和分析提供了良好的数据。 关键词:脉搏信号;光电容积法;脉搏传感器;噪声分析 Abstract: The PPG pulse sensor is attached to the finger base for monitoring beat to beat https://www.360docs.net/doc/5017595694.html,paring with the traditional design,the pulse sensoruses a new integrated chip,which is integrated the photosensitive unit and the signal amplifier.This design can efficiently remove the system noise and improve the precision of measure.In the experiment,using the newPPG pulse sensor can measure the pulse directly from the pulse in real time.At the same time,making the noise analysis and dealing with the measure noise,and getting a good pulse wave. Keywords:pulse signal;photoplethymograph;pulse sensor;noise anylsis

光电脉搏测量仪

光电脉搏测量仪设计报告 一、设计意义 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临Array床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的 重视。目前医院的护士每天都要给住院的病人把 脉记录病人每分钟脉搏数,方法是用手按在病人 腕部的动脉上,根据脉搏的跳动进行计数。为了 节省时间,一般不会作1分钟的测量,通常是测 量10秒钟时间内心跳的数,再把结果乘以6即得 到每分钟的心跳数,即使这样做还是比较费时, 而且精度也不高,因此,需要有使用更加方便, 测量精度更高的设备。 二、关键技术 脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感 器输出的微弱信号提取问题, 本文设计的脉搏波 检测系统以光电检测技术为基础,并采用了脉冲振幅光调制技术消除周围杂散光、暗电流等各种干扰的影响。并利用过采样技术和数字滤波等数字信号处理方法,代替实现模拟电路中的放大滤波电路的功能。本系统模拟电路简单,由ADC841芯片实现脉搏信号采集,信号处理和脉搏次数的计算等功能,因此体积小,功耗低,系统稳定性高。本系统可实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机(PC 机)的实时通讯, 因此可作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。 三、硬件设计 3.1 设计框图 光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件,把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号,用电子仪表进行测量和显示的装置。本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、 数码显示、电源等部分。脉搏测量仪硬件框图如图1所示。 当手指放在红外线发射二极管和接收三极管中间,随着心脏的跳动,血管中血液的流量将发生变换。由于手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生变化,因此和心跳的节拍相对应,红外接收三极管的电流也跟着改变,这就导致红外接收三极管输出脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后输出,输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。单片机电路对输入的脉冲信号进行计算处理后把结果送到数码管显示。 3.2脉搏信号采集与放大整形 目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式 脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来, 光电检测技术在临床医学应用中发展很快, 这主要是由 于光能避开强烈的电磁干扰, 具有很高的绝缘性, 且可非侵入地检测病人各种症状信息,具有结构简

数显式脉搏测试仪

****大学 电子课程设计 ———数显式脉搏测 试仪 学院: 专业、班级: 姓名: 学号: 指导老师: 2014年12月 电子实习目录 一实习设计目得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3 二设计引言以及设计概述………………………………………………………… 3 1引言2概述3目得4意义5要求6内容7要解决得主要问题 三设计方案得论证(理论依据与多种方案得分析比较) (4) 四设计画出总得原理框图,简述工作原理 (7) 五设计各单元模块,阐述工作原理 (8) (参数计算选择、元件功能、芯片引脚功能、线路连接、工作原理、验证过程) 1 传感器…………………………………………………………………………8 2放大与整形……………………………………………………………………9 3 倍频电路………………………………………………………………………1

4 定时电路 (1) 0 5 计数译码显示…………………………………………………………………12 六调试各单元模块(调试原理与调试方法) (15) 1放大电路测试 (1) 5 2倍频电路测试 (16) 3、定时电路测试…………………………………………………………………17 4、电路整体性能测试 (18) 七绘制总原理图,详细阐述工作原理 (18) 八心得体会…………………………………………………………………………22 九参考文献 (22) 一、实习设计目得 实习就是对学生运用所学专业理论知识与实践操作技能得一次检验,使学生得到一次全面、系统得实践训练,以巩固所学得理论知识,加强实际操作、独立工作与解决实际问题得能力.同时,培养严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、遵守纪律得良好作风,通过设计实习可达到以下目得: (1)加深对所学理论知识得理解,更熟练掌握基本理论,且将理论与实际相结合。 (2)学会基本得设计方法,能灵活运用所学理论知识进行设计,为今后得毕业设计打下良好得基础。 (3)对所设计得电路进行实际电路验证,学会基本得调试电路得方法, 二设计引言以及设计概述 (1)引言 人体脉搏计得设计就是基于传感器,放大电路,显示电路等基础电路得基础上,实现对人体脉搏得精确测量。其设计初衷就是适用于各年龄阶段得人群,方便快捷得测量脉搏次数,并用十进制数显示出来。具体得各部分电路接下来将介绍。随着时代得发展,人类进入了信息化电子时代,传感器技术作为现代技术得主要内容将有较大得发展。信息技术包括技术、通信技术与传感器技术。现代人类社

测试技术课程设计脉搏测量仪

《机械工程测试技术》 课程设计 脉搏测量仪的设计 姓名:张峰 学院:机电工程学院 专业:机械设计制造及其自动化班级:2010级本科4班 学号:201015130457 完成日期:2012年12月28日

摘要 医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数,方法是用手按在病人腕部的动脉上,根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间,一般不会作1分钟的测量,通常是测量10秒钟时间内心跳的数,再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数,即使这样做还是比较费时,而且精度也不高。本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪,只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数,测量结果用三位数字显示。 关键词:AT89C2051;单片机;脉搏测量仪

目录 第一章引言 (1) 第二章基本结构模块 (2) 2.1脉搏波检测电路 (2) 2.2脉搏信号拾取电路 (2) 2.3信号放大 (3) 2.4波形整形部分 (5) 第三章整体电路分析 (7) 3.1光发射电路 (7) 3.2光电转换电路 (7) 3.3信号采集及处理系统 (8) 3.4过采样技术的应用 (8) 3.5整体硬件电路设计 (9) 参考文献 (10)

第一章引言 脉搏测量属于检测有无脉博的测量,有脉搏时遮挡光线,无脉搏时透光强,所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点,指脉测量比较方便、简单,但因为手指上的汗腺较多,指夹常年使用,污染可能会使测量灵敏度下降;耳脉测量比较干净,传感器使用环境污染少,容易维护。但因耳脉较弱,尤其是当季节变化时,所测信号受环境温度影响明显,造成测量结果不准确。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息,在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和。 处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号, 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。

固体酒精实验报告

彩色固体酒精的制备及燃烧热测定 一.目的要求 1.了解彩色固体酒精的制备原理、用途、掌握其制备方法。 2.了解燃烧热的定义、氧弹量热计的结构、工作原理、学会用氧弹量热计测定固体酒精的燃烧热。 二.实验原理 1.固体酒精的制备 固体酒精制备过程中涉及的主要化学反应式为: C17H35COOH+NaOH====C17H35COONa+H2O 反应后生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子,室温下在酒精中不易溶,在较高的温度下,硬脂酸钠可以均匀地分散在液体酒精中,而冷却后则形成凝胶体系,使酒精分子被束缚于相互连接的大分子之间,呈不流动状态而使酒精凝固,形成固体酒精。 2.燃烧热测定 1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热 恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Q p(=ΔH) 恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Q v(=ΔU) ΔH =ΔU + Δ(pV) 若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:Q p = Q V +ΔnRT n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律,样品完全燃烧后所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高,则测量介质在燃烧前后

体系温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热,其关系式为: -m样/M*Qv-l *Q l = (m水C水+ C计)△T Q l为点火丝的燃烧热(Q l=- 4.1 J·cm-1)C水= 4.1868 J·g-1·K-1 三.实验仪器与试剂 1.仪器:三颈烧瓶(150mL),回流冷凝管,DF-1012集热式恒温加热磁力搅拌 器,搅拌磁子,天平,烧杯(100mL),氧弹量热计,贝克曼温度计或数字精密度/温差测量仪,容量瓶。 2.试剂:硬脂酸(化学纯),酒精(工业品,90%),氢氧化钠(分析纯),酚酞(指 示剂),硝酸铜(分析纯),苯甲酸(分析纯),棉纱,引火丝,氧气钢瓶。 四.实验步骤 1.固体酒精的制备 用蒸馏水将硝酸铜配成10%的 水溶液。 配置好溶液,备用 将氢氧化钠配成8%的水溶液, 然后用工业酒精稀释成1:1的混合 溶液。 将1g酚酞溶于100mL60%的工 业酒精中。 分别取5g工业硬脂酸、100mL

数显脉搏测试仪课程设计报告样本

电子电路课程设计报告 院、系:信息工程系 专业:电子信息工程 学号: 姓名: 同组人: 指引教师: 二0一一年一月七日

目录 一、课程设计实验目………………………………………………3二、 课程实验设计方案…………………………………………………3三、 设计规定及技术指标 (3) 四、课程设计实验器材 (3) 五、课程设计实验原理 (4) (1)集成运放放大电路 (4) (2)555定期器原理及应用简介 (4) (3)计数器 (6) (4)译码器 (7) (5)七段数码管 (9) (6)压电陶瓷片 (10) 六、仿真调试与分析 (11) 七、元件安装与焊接 (11) 八、课程设计实验心得 (12)

电子电路课程设计报告 脉搏测试仪是用来测量一种人心脏跳动次数电子仪器,也是心电图重要构成某些。它是用来测量频率较低小信号(传感器输出电压普通为几种毫伏)。咱们组选取本课题设计项目,重要是感觉做一种难度相对比较高课题既能锻炼自己设计和动手能力,并且成品又具备现实运用价值,一举两得。 一、课程设计实验目: 1.通过对电子技术综合运用,使学到理论知识互相融泄贯通,在结识上产生一种奔腾。 2.初步掌握普通电子电路设计办法,使学生得到某些工程设计初步训练,并为后来毕业设计奠定良好基本。 3.培养同窗自学能力,独立分析问题、解决问题能力。对设计中遇到问题,通过独立思考、查找工具书、参照文献、谋求对的答案;对实验中遇到某些问题,能通过观测、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本办法去解决。 4.通过课程设计这一教学环节,树立严肃认真,文明仔细,实事求是科学作用,树立生产观点,经济观点和全局观点。 为更好运用所学知识,加深对电子电路掌握,达到创新目。通过实践制作一种数字频率计,学会合理运用集成电子器件制作电路 二、课程实验设计方案: 把转换为电信号脉搏信号,在单位时间内进行记数,并用数字显示其记数值,从而直接得到每分钟脉搏数。 三、设计规定及技术指标 它基本功能是:用传感器将脉搏跳动转换为电信号,并加以放大,整形和滤波。在短时间内(15s)测出每分钟脉搏数。它作用可以再15S内测量1min脉搏数,并且显示其数字。正常人脉搏为60-80次每分钟,婴儿为90-100次每分钟,老

光电式脉搏传感器的原理

光电式脉搏传感器的原理 根据郎伯-比尔(lamber-beer)定律,物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比,当恒定波长的光照射到人体组织上时,通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。 脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的,在人体指尖,组织中的动脉成分含量高,而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄,透过手指后检测到的光强相对较大,因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。 手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织,其中非血液组织的光吸收量是恒定的,而在血液中,静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的,可以忽略,因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的,那么在恒定波长的光源的照射下,通过检测透过手指的光强可以间接测量到人体的脉搏信号。 一、光电式脉搏传感器的结构 从光源发出的光除被手指组织吸收以外,一部分由血液漫反射返回。其余部

分透射出来。光电式脉搏传感器按照光的接收方式可分为透射形式和反射式2种[2],其中透射式的发射光源与光敏接收器件的距离相等并且对称布置,接收的是透射光,这种方法可较好地反映出心律的时间关系,但不能精确测量出血液容积量的变化;反射式的发射光源和光敏器件位于同一侧,接收的是血液漫反射回来的光,此信号可以精确地测得血管内容积变化。本文讨论的是透射式脉搏传感器,侧重于脉搏信号的测量。 二、光电式脉搏传感器的制作 1、光敏器件 光电式脉搏传感器由于采用不同的光敏元件有着多种实现方法,其中光敏元件主要有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管和硅光电池,在传统的光电式脉搏传感器设计中,通常采用的是独立光敏元件,利用半导体和光电效应改变输出的电流,通常光敏元器件输出的电流极低,容易受到外界干扰,而且对后续的放大器的要求比较严格,需要放大器空载时的电流输出较小,避免放大器空载输出电流对脉搏信号测量的干扰,这样对于普通的放大器就不能直接应用在光敏元件的后端。

脉搏测量仪

引言 脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,因此,在现代医学上具有重要的作用。目前检测脉搏的仪器虽然很多,但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。 随着人们生活环境和经济条件的改善,以及文化素质的提高,其生活方式,保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前,我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。其发病率和死亡率均居各种疾病之首,是人类死亡的主要原因之一。因此,认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息,在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频弱信号,脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 1 基本结构模块 1.1 脉搏波检测电路 目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快,这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰,具有很高的绝缘性,且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。本系统设计了指套式的透射型光电传感器,实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰。 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。所用光电式传感器由发光二级管和光敏二极管组成,其工作原理是:发光二极管发出的光透射过手指,经过手指组织的血液吸收和衰减,由光敏二极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化,所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的,于是光敏二极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。 1.2 脉搏信号拾取电路 红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能,单个二极管能产生0.4_V电压,0.5mA 电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940nm,在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。在图1中,R0选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大,通过红外发射二极管的电流偏小,PBW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之,R0过小,通过的电流偏大,红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时,IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位,Vi为“0”。当手指处于测量位置时,会出现二种情况:一是无脉期,虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光,但是,由于红外接收二极管中存在暗电流,仍有1 μA的暗电流会造成Vi电位

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