试验五压力传感器测量脉搏

试验五压力传感器测量脉搏
试验五压力传感器测量脉搏

实验五压力传感器测量脉搏

实验目的

了解压力晶体的基本性能;

了解计算机采样及处理过程;

了解频谱分析的基本方法。

仪器用具

压电晶体传感器,计算机及模拟/数字(A/D)转换卡,直流电源,直流信号放大器。

实验原理

物理学力学参量——压力的测量是各种测量技术中最常见的一种测量。常见的微小压力测量可使用张丝式压力计、应变式压力计或利用压电晶体的压电效应。本实验采用压电晶体式压力传感器测量脉搏波的波形及脉搏频率。

一、压电效应及压电晶体

某些晶体在受到外力作用而发生形变时,会在晶体的某个晶面上产生极化而带电,这种现象称为压电效应。根据产生压电效应的晶面不同,压电效应可分为横向压电效应和纵向压电效应。压电效应是可逆的,在能够产生压电效应的晶体极化面上加上适当电压可在对应的晶面上产生相应的形变。由形变产生极化的现象称为正压电效应,由给定电压产生形变的现象称为逆压电效应,也称为电致伸缩。一般所称的压电效应指正压电效应。

利用正压电效应可将压力、振动、加速度等非电参量转换为电参量。而利用逆压电效应可将低频电磁振荡转换为声波(超声波、次声波)。在实际测量过程中,压电效应会因为测量回路中电荷的运动而呈现出极化电压随测量过程减小的现象,所以用压电效应测量静态压力会受到很大限制,一般只用于动态信号测量。

压电效应有许多实际应用,本实验是利用正压电效应将人体脉搏的压力信号转换为电信号。压电晶体一面被固定在支撑架上,与其相对应的另一面覆盖一层可活动的隔离膜接收外部的压力信号,在产生压电效应的一对晶面上引出导线作为信号输出端。当隔离膜上有机械压力出现时,我们将在信号输出端得到随所加机械压力的变化而改变的电压信号。

二、A/D转换

压电晶体输出的电信号经电压放大器放大后是随时间连续变化的,幅度一般控制在0~5V。这种在时间和幅度连续变化的信号称为模拟信号。计算机不能直接识别模拟信号,在用

实验五 压力传感器测量脉搏 ? 53 ?

计算机处理模拟信号时需要先将模拟信号转换成为计算机可以识别的数字信号,这个过程称为A/D (模拟/数字)转换。计算机用于A/D 转换的专用器件称为A/D 转换器和A/D 转换卡。A/D 转换器常用参数有:转换精度,转换时间。一般来说,转换精度越高、转换时间越短,得到的信号越精确,但相应转换器的价格也越高。本实验用计算机配有A/D 转换卡,其转换精度为12位(12 bit ),转换时间8 μs ,属于中等精度的A/D 转换器。软件采样间隔为2 ms 。

测量系统原理如图5-1所示,传感器输出端接入直流放大器输入端口,放大器的输出端连接至插入计算机主板的A/D 采集卡,放大器由直流电源供电。

三、 频谱及频谱分析

工程上将幅度大小不随时间变化的电压信号称为直流信号,将幅度大小随时间变化的电压信号称为交流信号。如果以频率为横坐标、以该频率成分的幅度值为纵坐标画出一个信号的幅度-频率关系图,则该曲线称为该信号的频谱曲线,简称频谱。

数学上可以证明:一个复杂的周期性交流信号可以看作是多个简单正弦(或余弦)信号叠加结果。如果用x (t )表示这个周期信号,则这个叠加过程可以表示为

∑∞=++=10)(cos )(n n n t n A

A t x ?ω (5-1)

等号右端称为x (t )的傅里叶级数。其中A 0为信号中不随时间改变的物理参量,即信号的直流分量。A n 、? n (n = 1,2,3, ,∞ )是一组常数,A n 表示周期信号中频率为n ω 的正弦(或余弦)成分的幅度大小。(5-1)式中的ω为该信号的基频,一般是该信号的主要成分,而信号中的其它频率成分是这个基频的整数倍,依次分别称为二次谐频、三次谐频、 。各频率成分的系数(幅度)均可等于零,如果某个频率系数为零则表明信号中不存在该频率成分。信号不同,其频率成分及系数大小也不同,所以通过比较各系数值的大小可以判断不同信号的差异。例如下式表示的周期为T 的方波 ?

??<<-<<=)02()20()(t T U T t U t u (5-2) 可以展开为傅里叶级数,即一系列正弦函数的叠加 ??

? ??+++π= t t t U t u ωωω5sin 513sin 31sin 4)((5-3)

图5-1 测量原理示意图

?54?物理实验

其中ω = 2π/T。

由物理学中的振动合成、分解理论可以知道:复杂信号通过傅里叶变换可以分解成为若干正弦(或余弦)函数的叠加。反过来,如果将上述过程得到的各个频率的正弦(或余弦)函数重新叠加在一起,我们就可以重新得到原来的信号。叠加所用的频率成分越多,叠加信号的结果也越接近原来的信号,即用若干个不同频率的正弦波可以组成一个波形复杂的周期信号。

工程上将实现上述分解或变换的过程称为频谱分析,即频谱分析是将复杂信号中的各种基本的正弦(或余弦)成分分离出来。得到组合成复杂信号的这些基本成分有助于研究人员进一步了解复杂信号的性质,是现代科学一种常见的技术手段。在医学上各种人体信号的频谱分析可以用来进行不同层次的辅助性诊断。超声诊断、X射线断层扫描等现代诊断技术在不同层次上都使用了频谱分析技术。本实验是用压电晶体传感器采集人体的脉搏信号、通过电子技术和计算机技术对脉搏信号进行频谱分析,使同学在感性上了解传感器的作用和频谱分析的功能。

实验内容

脉搏波的测量及傅里叶分析

检查并接通放大器电源,打开计算机,双击桌面上“压力测量”数据采集图标。

程序正常运行时界面如图5-2所示。点击“开始采集”按扭,左上部图形区描绘出采集到的信号时域图形。轻轻按压压力传感器,曲线将随按压过程上下波动。

图5-2 实验操作界面

实验五压力传感器测量脉搏?55?

将传感器用适当压力按压在桡骨远端动脉处(像听诊器一样轻按即可),如果位置及压力合适,在计算机上可以观察到实验者的脉搏波。当信号稳定时,点击“停止采样”按钮停止采集。

按钮“基线调整”作用是将基线调整到适合观察的范围内,如果压力变化曲线不在显示区域内可点击该按钮。

当压力显示区出现完整脉搏图时可点击“图谱分析”按钮,然后用鼠标箭头选取分析的区域(由于脉搏不是完全周期性变化,所以选取分析对象时应选取有代表性的一个脉搏周期)。当第二条选取线确定之后,左下部图形区得到数据的傅里叶分析结果。

实验者做剧烈运动后,重复上述测量观察脉搏波及频谱成分的变化。

比较同组两实验者的脉搏信号异同,如条件允许时比较自身锁骨下动脉与远端桡骨动脉的异同(不建议测量他人颈动脉 )。

常见信号的分解与重建

对软件提供的正弦波、方波和三角波进行频谱分析,再将各自的频谱成分依次叠加,观察由若干正弦波合成方波或三角波的过程。(注:2009级暂时无合成功能)点击“标准图形”,选取准备处理的图形。

点击“停止采样”及“图谱分析”,得到分解的结果。

点击“频率增加”或“频率减少”可以观察到频谱随信号的变化。

点击“合成”及“增加”,得到基频正弦波,再点击一次“增加”,得到基频与二次谐频两个正弦波合成的波形,依次类推。反复点击“增加”,观察图形的叠加过程及相应结果。

3.图象存盘

填写文件名及身体状态可将图形信息存储,存储地点一般在D盘根目录下。

思考题

本实验所用压力传感器为酒石酸类压电晶体,其结构性质决定它对较高频率的压力信号有较好的灵敏度。你认为用本实验装置是否可以测量静态压力(比如基础血压)?假如不行,你认为使用什么传感器较好?

分析你和其他同学的脉搏频谱,可能出现时域图(采集得到的幅度-时间曲线)上周期一样,而频域(频谱曲线)图上有差别,你认为是什么原因?

用图形分析得到的频谱成分重建原始图形时,如果略去较多的高频部分图形结果会出现怎样的变化?如果略去低频成分呢?

参考文献

姜远海,霍纪文,尹立志主编. 医用传感器. 北京:科学出版社,1997. 89-117

参见: 湖南医学院主编. 生理学. 北京: 人民卫生出版社, 1981. 140-143

心率测试仪设计方案SRTP结题论文

SRTP结题论文 论文题目心率测试仪设计方案学院信息科学与工程学院专业信息工程 年级班级040113 姓名王晨 指导教师高翔

目录 论文题目心率测试仪设计方案 (1) 摘要、关键词........................................................................................................................................ 2 第一章绪论................................................................................................................................... 3 1.1 医学常识 1.2 心率测试的意义 1.3 心率测试仪的组成框图 1.4 心率测试的基本过程 第二章基础知识介绍..................................................................................................................... 5 2.1 SC0073微型动态脉搏微压传感器 2.2单片机介绍 2.3 RS232协议串口通信 第三章电路设计方案................................................................................................................. 11 3.1 传感器模块方案选择 3.2 滤波放大电路设计 3.3 比较整形电路设计 3.4 匹配电路设计 3.5 下位机的设计 第四章上位机设计方案............................................................................................................. 18 4.1 上位机设计目的 4.2 功能及要求 4.3 系统框图 4.4 系统主界面设计 4.5 图表分析功能 4.6 数据库存储功能 4.7 健康报告提示 第五章参考文献......................................................................................................................... 26第六章附录................................................................................................................................. 26

基于单片机的脉搏测量仪的设计

于单片机的脉搏测量仪的设计 摘要 脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血系统中许多生理疾病的血流特征。根据人体脉搏信号特征,本论文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。 系统采用红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。首先将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理,然后,将放大的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化,在经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大,将信号转换为AT89S52单片机易于处理的脉冲信号。通过单片机编程对脉冲信号进行处理,测量出一分钟内的脉搏次数,最终在数码管中直观的显示出来。 为了节省时间,一般不会作一分钟的测量,通常是测量10秒钟时间内的脉搏数,再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。 关键词:脉搏测量仪;AT89S52;LED;信号处理

目录 引言 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 脉搏测量仪介绍 (2) 1.2脉搏测量仪的应用 (2) 第2章主要器件介绍 (3) 2.1 单片机的选择 (3) 2.1.1 AT89S52简介 (3) 2.1.2 AT89S52特点.................................................................................................... . (3) 2.1.3 AT89S52引脚功能说明 (4) 2.2 传感器的选择 (6) 2.2.1 红外发光二极管简介 (6) 2.2.2光敏三极管简介 (7) 2.3 驱动芯片的选择 (7) 2.3.1 74LS245简介 (7) 2.3.2 74LS04简介 (8) 2.4 显示器的选择 (9) 2.4.1 三位共阳八段数码管简介 (9) 2.4.2 八段数码管字形表 (9) 第3章系统硬件设计 (10) 3.1 设计原理 (10) 3.2 外围电路 (10) 3.2.1 电源电路...................................... 错误!未定义书签。 3.2.2 复位电路 (11) 3.2.3 晶振电路 (12) 3.2.4 脉搏信号采集放大电路.......................... 错误!未定义书签。 3.2.5 LED显示电路.................................. 错误!未定义书签。第4章系统软件设计.. (14) 第5章软件调试及仿真 (15) 5.1 软件编译......................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2单片机的选择 (17) 5.3系统仿真测试 (16) 结论 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20) 附录一 (20) 附录二 (21)

数字脉搏计_实验报告

【设计任务与要求】 1、要求用十进制数显示被测人体脉搏每分钟跳动的次数,测量范围30~160次/min; 2、要求在短时间内(5s、15s)测出脉搏数/每分钟; 3、测量范围要求在±4次/min以内; 4、要求锁定每分钟脉搏数,将测量结果通过数码管出来,共分为显示计数过程,不显示技术过程两种方案; 5、要求采用手动清零、自动清零(自启动)两种方式。 【课程方案原理框图】 【课程方案】 1、信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号; 2、放大电路把传感器的微弱电流放大,微弱电压放大,采用高输入阻抗的非门进行放大; 3、低通滤波滤除空气中的高频,只让低频脉冲信号通过。对脉搏信号进行采集的时候,空气中交流工频干扰最大,根据有源滤波原理将其滤除。 4、整形电路可用两个非门组成的施密特触发器对放大后的信号进行整形; 5、定时电路用555定时器组成多谐振荡器,达到5s、15s的精确计时; 6、通过计数、译码、显示读出脉搏数,并以十进制数的形式由数码管显示出来。数码管采用共阴数码管。 【单元电路设计与参数计算】 1、信号发生与采集: 通过陶瓷压电传感器对脉搏进行采样收集。 2、放大与滤波电路: 将5mV的正弦信号放大为5V的正弦信号,即差模电压增益为1000。

图示为用LM324设计的同相放大器,其输出信号,Vi 为幅值为5mV 的输入信号。则另: 倍。,即正弦信号放大了可得10001000,321,33≈= Ω==Ω=Vi Vo Av K R R M R Vi R R Vo )1 3 1(+=左图为二阶低通滤波器电压增益随频率变化曲线,在f=f o 之后随f 增加,增益急剧下降,从而达到低于f 频率通过的效果

(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

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

基于单片机的脉搏测量仪的设计

意义: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。而该系统以AT89C51单片机为核心,以红外发光二极管和光敏三极管为传感器,并利用单片机系统内部定时器来计算时间,由光敏三极管感应产生脉冲,单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数,时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏次数和时间,系统停止运行时,能够显示总的脉搏次数和时间。 目的: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,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。 2.1 光电脉搏测量仪的结构 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。 1.光电传感器 即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件,它由红外发射二极管和接收三极管组成,它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。 2.信号处理 即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。 3. 单片机电路 即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率(包括 AT89C51、外部晶振、外部中断等)。 4.数码显示 即把单片机计算得出的结果用8位LED数码管静态扫描来显示,便于直接准确无误的读出数据。 5. 电源 即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源,可以是5V-9V的交流或直流的稳压电源。

体温、脉搏、呼吸的测量

体温、脉搏、呼吸测量 【目的】 动态监测体温、脉搏、呼吸的变化,判断体温、脉搏、呼吸有无异常,协助临床诊断。 【工作情景与任务】 王先生,40岁,身高180cm,体重80kg,因心悸、胸闷、头痛、肌肉关节、痛食欲减退,加重一周入院。作为值班护士,为病人测量生命体征。 【评估】 1、患者30分钟内无进食、喝冷热饮料、运动、冷热疗法,如果有应间隔时间30分钟再测。 2、环境安静、舒适 【计划】 1、护士准备:衣帽整洁、洗手、戴口罩。 2、病人准备:患者了解测量体温、脉搏、呼吸的目的、方法、配合要点及注意事项,测量前30分钟内无剧烈运动、紧张或恐惧等影响测量值的因素。 3、用物准备: (1)治疗车上层:治疗盘内置盛有清洁体温计的干燥容器一个,盛有消毒液的容器一个,浸有消毒液纱布的弯盘、记录本、笔及有秒针的表,若测量肛温另外备润滑油、棉签、卫生纸。治疗盘外置手消液。 (2)治疗车下层:医疗垃圾筒、生活垃圾筒。 4、环境准备:光线充足,安静、整洁。测量肛温环境隐蔽。 【实施】 1、准备: 洗手、戴口罩→备齐、检查用物,查体温计有无破损及甩至35℃以下,→携至床边核对患者,向患者解释操作的目的、方法及配合事项。了解有无影响体温、脉搏、呼吸测量值的因素。 2、测量体温 ◆口腔温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→将口表体温计放在舌下热窝将口表水银端斜放于舌下热窝处,嘱患者闭唇含住口表,匆用牙咬体温计,用鼻呼吸→测量3分钟,擦净体温计,正确读数,获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者取舒适体位,为患者整理衣物,床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 ◆腋下温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→擦干腋窝,将腋表体温计放于腋窝处,嘱病人夹紧体温计,紧贴皮肤,屈臂过胸→测量10分钟,擦净体温计,正确读数,获得准确的测量结果→再次核对患者身

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多,如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器,光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器,就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻,当硅膜片 受压时,膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型:一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片,称为半导体应变片,因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器,另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻,以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同,也是由弹性敏感元件等三部分组成,所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比,最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍,输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外,半导体应变片横向效应非常小,蠕变和滞后也小,频率响应范围亦很宽, 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展,用此技术与半导体应变片相结 合,可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器,使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点,它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级,灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大,它的电阻值和灵敏系数分散性较大,不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应,可设计成多种类型传感器,其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片(硅杯)和引线等组成。硅膜片是核心部分,其外形状象杯故名硅杯,在硅膜上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,通常和大气相连,也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发 生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。

基于51单片机的心率体温测试系统

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法,其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括:传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试,将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形,最后AD采集转换传送给单片机,在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想,软件设计采用模块化的设计方法,并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点,阐述了其他各配合电路的组成与工作特点,并且通过仿真进行电路的可行性验证,最后完成实物电路的设计,使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词:51单片机;传感器;仿真;AD转换 -I

Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors;control circuit;counters;Multisim2001 simulation software control circuit. -II

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。

压阻式压力传感器的压力测量实验

实验二压阻式压力传感器的压力测量实验 一、实验目的: 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 二、基本原理: 扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应,基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我们把这一变化引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 图一压阻式压力传感器压力测量实验 三、需用器件与单元: 主机箱、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。 四、实验步骤: 1、将压力传感器安装在实验模板的支架上,根据图二连接管路和电路(主机箱内的气源部分,压缩泵、贮气箱、流量计已接好)。引压胶管一端插入主机箱面板上气源的快速接口中(注意管子拆卸时请用双指按住气源快速接口边缘往内压,则可轻松拉出),另一端口与压力传感器相连。压力传感器引线为4芯线: 1端接地线,2端为U0+,3端接+4V电源, 4端为Uo-,接线见图9-2。

2、实验模板上R W2用于调节放大器零位,R W1 调节放大器增益。按图9-2将实 验模板的放大器输出V02接到主机箱(电压表)的Vin插孔,将主机箱中的显示选 择开关拨到2V档,合上主机箱电源开关,R W1 旋到满度的1/3位置(即逆时针旋 到底再顺时针旋2圈),仔细调节R W2 使主机箱电压表显示为零。 3、输入气压,压力上升到4Kpa左右时调节调节Rw2(低限调节),,使电压表显示为相应的0.4V左右。再仔细地反复调节旋钮使压力上升到19Kpa左右时调节差动放大器的增益电位器Rw1(高限调节),使电压表相应显示1.9V左右。 4、再使压力慢慢下降到4Kpa,调节差动放大器的调零电位器,使电压表显示为相应的0.400V。再仔细地反复调节汽源使压力上升到19Kpa时调节差动放大器的增益电位器,使电压表相应显示1.900V。 5、重复步骤4过程,直到认为已足够精度时仔细地逐步调节流量计旋钮,使压力在4-19KPa之间变化,每上升3KPa气压分别读取电压表读数,将数值列于表1。 作业: 1、画出实验曲线,并计算本系统的灵敏度和非线性误差。实验完毕,关闭所有电源。

基于51单片机的脉搏心率测量仪-参考论文

基于51单片机的脉搏测量仪 摘要:脉搏心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度,本课题设计了一种基于51单片机的脉搏心率测量仪。系统以STC89C51单片机为核心,以红外反射式传感器ST188为检测原件,并利用单片机系统部定时器来计算时间,由红外反射式传感器 ST188感应产生脉冲,单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数,时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏心率次数和时间,系统停止运行时,能够显示总的脉搏心率次数和时间。经测试,系统工作正常,达到设计要求。 关键词:脉搏心率测量仪;STC89C51单片机;红外反射式传感器 一脉搏心率测量仪系统结构 脉搏心率测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏心率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心率变化,最后要得出每分钟的脉搏心率次数,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心率次数。在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。 1.1 光电脉搏心率测量仪的结构 光电脉搏心率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心率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、数码管显示电路、电源等部

分。 1.光电传感器 即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件,它由红外发射二极管和红外接收三极管组成,它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。 2.信号处理 即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。 3. 单片机电路 即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率(包括STC89C51、外部晶振、外部中断等)。 4.数码管显示电路 即把单片机计算得出的结果用四位一体数码管显示出来。 5. 电源 即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源,采用直流5V电源供电。 1.2工作原理 本设计采用单片机STC89C51为控制核心,实现脉搏心率测量仪的基本测量功能。脉搏心率测量仪硬件框图如下图2.1 所示:

基于单片机的心率设计设计

基于单片机的心率设计设计

毕业设计(论文)题目心率监测系统设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

体温脉搏呼吸的测量

体温脉搏呼吸的测量 This manuscript was revised on November 28, 2020

体温、脉搏、呼吸测量 【目的】 动态监测体温、脉搏、呼吸的变化,判断体温、脉搏、呼吸有无异常,协助临 床诊断。 【工作情景与任务】 王先生,40岁,身高180cm,体重80kg,因心悸、胸闷、头痛、肌肉关节、痛食欲减退,加重一周入院。作为值班护士,为病人测量生命体征。 【评估】 1、患者30分钟内无进食、喝冷热饮料、运动、冷热疗法,如果有应间隔时间30分钟再测。 2、环境安静、舒适 【计划】 1、护士准备:衣帽整洁、洗手、戴口罩。 2、病人准备:患者了解测量体温、脉搏、呼吸的目的、方法、配合要点及注意事项,测量前30分钟内无剧烈运动、紧张或恐惧等影响测量值的因素。 3、用物准备: (1)治疗车上层:治疗盘内置盛有清洁体温计的干燥容器一个,盛有消毒液的容器一个,浸有消毒液纱布的弯盘、记录本、笔及有秒针的表,若测量肛温另外备润滑油、棉签、卫生纸。治疗盘外置手消液。 (2)治疗车下层:医疗垃圾筒、生活垃圾筒。 4、环境准备:光线充足,安静、整洁。测量肛温环境隐蔽。 【实施】 1、准备: 洗手、戴口罩→备齐、检查用物,查体温计有无破损及甩至35℃以下,→携至床边核对患者,向患者解释操作的目的、方法及配合事项。了解有无影响体温、脉搏、呼吸测量值的因素。 2、测量体温 口腔温度

协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→将口表体温计放在舌下热窝将口表水银端斜放于舌下热窝处,嘱患者闭唇含住口表,匆用牙咬体温计,用鼻呼吸→测量3分钟,擦净体温计,正确读数,获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者取舒适体位,为患者整理衣物,床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中腋下温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→擦干腋窝,将腋表体温计放于腋窝处,嘱病人夹紧体温计,紧贴皮肤,屈臂过胸→测量10分钟,擦净体温计,正确读数,获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物,床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 腋下温度 协助患者取俯卧位、侧卧位→暴露测量部位便于测量,必要时屏风遮挡→润滑肛表水银端便于测量,必要时屏风遮挡→轻轻插入肛门3——4cm,婴儿,幼儿,固定肛表→测量3分钟,用消毒纱布擦净体温计,正确读数,获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物,床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 3、测量脉搏 协助患者取舒适体位→以示指、中指、无名指的指端放在桡动脉搏动处,压力大小以能清晰触及脉搏波动为宜→若触摸不清可用听诊器测心率。注意脉搏的节律、强弱、动脉管壁的弹性、紧张度→一般情况测量30秒,将所测得的数值乘以2即可。异常情况、脉搏异常、危重患者测量1分钟→再次核对患者身份协助患者取舒适体位,为患者整理衣物、床单位 4、测量呼吸 协助患者取舒适体位→将测量脉搏的手继续放在动脉搏动处,眼睛观察患者胸腹起伏(一起一伏是一次呼吸)计数呼吸的频率,观察呼吸的节律、深浅度、音响以及有无呼吸困难等,分散患者注意力→让患者处于自然呼吸的状态一般情况测量30秒,将所测得的数值乘以2即可。异常呼吸、婴幼儿或危重患者测量1分钟→危重患者呼吸微弱不易观察时,可用少许棉花纤维置于患者鼻孔前,观察棉花纤维被吹动起伏的次数即可→再次核对患者身份 5、取适量手消毒液,消毒双手→告知患者测量结果,相关注意事项,异常时做出合理解释,感谢患者合作→垃圾分类处理,接触过患者的放入医用垃圾桶,未接触患者的放入生活垃圾桶→洗手,脱口罩→将测量结果正确绘制于体温单。、

脉搏测试仪设计报告

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

基于单片机的脉搏测量器设计

东北石油大学课程设计 2013年7 月7 日

东北石油大学课程设计任务书 课程:单片机的控制系统课程设计 题目:基于单片机的脉搏测量器设计 专业:自动化姓名:学号:1006011401 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容: 基于单片机的脉搏测量器设计,主要内容如下: 1、要求通过手指测量脉搏跳动; 2、准确测量出1分钟内脉搏跳动的次数; 3、通过数码管显示出1分钟内脉搏跳动的次数; 4、通过发光二极管显示脉搏的跳动。 基本要求: 1、熟悉51系列单片机系统的基本构成和工作原理。 2、设计并实现具有复位功能的单片机最小系统。 3、掌握51系列单片机I/O、定时器等操作方法。 4、掌握单片机的一般编程技巧。 参考资料: 1、张毅刚.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2010. 2、蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用[M].北京:高等教育出版社,2004. 3、朱国富,廖明涛,王博亮.袖珍式脉搏波测量仪[J].电子技术应用.1998年.第1期. 4、刘云丽,徐可欣等.微功耗光电式脉搏测量仪[J].电子测量技术.2005年.第2期. 5、程咏梅,夏雅琴,尚岚.人体脉搏波信号检测系统[J].北京生物医学工程.2006年.第 25卷 完成期限2013-7-7 指导教师 专业负责人 2013年6月28日

目录 第1章绪论 0 第2章系统结构及主要元器件 0 2.1 系统结构 0 2.2 元器件清单 0 2.3 单片机AT89S52功能介绍 0 2.4 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (3) 第3章硬件设计 (4) 3.1 单片机复位电路设计 (5) 3.2 单片机晶振电路设计 (5) 3.3 红外发射和接收电路的设计 (6) 3.4 7SEG-MPX4-CC与单片机接口电路 (7) 3.5 电路原理图 (8) 第4章软件设计 (9) 4.1 程序流程图 (10) 4.2 程序清单 (10) 第5章系统仿真及调试 (12) 5.1系统Proteus仿真图 (12) 结论 (14) 参考文献 (15)

基于单片机的脉搏测试仪的设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e311685045.html, 基于单片机的脉搏测试仪的设计 作者:刘莹李娜冯暖 来源:《中小企业管理与科技·下旬》2011年第01期 摘要:人体脉搏波包含了许多重要的生理和病理信息,尤其是与人体心血管系统相关的信息,所以它是生物医学检测中的一个重要的生理指标。中外医学对脉搏的研究都很重视。因此,对脉搏波的准确、快速而方便地检测,成为临床医学中的一个非常重要的研究方向。而高质量脉搏信号的获取和有效的脉搏信号处理方法对与疾病相关的参数的计算分析起着决定性的作用。这里介绍的智能人体心率检测装置可以实现人体指端的无创测量,测试过程简单,能精确测量出心跳次数,实现数据显示上、下限报警功能。 关键词:单片机脉搏测试仪 1 装置组成及工作原理 此设计以单片机AT89C2051为核心,由光电传感器采集脉搏信号,经过前置放大电路、滤波电路、积分和比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号,该脉冲信号作为中断信号交由单片机进行脉冲周期的计算。然后得出每分钟的脉搏搏动次数(即心率),并在数码管上显示心率,同时利用软件实现上下限报警功能,在测量数据超过正常范围(如大于180次/min或小于45次/min)时进行报警以提醒医生注意。 2 装置硬件电路设计 2.1 传感器及信号处理电路 由于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在人体指尖。将一对红外发射与接收探头置于手指两侧,当动脉血管随心脏周期性的收缩和舒张,动脉血管的血液容积随之发生变化时,红外接收探头便接收到随心脏周期性地收缩和舒张的动脉搏动光脉冲信号,从而采集到心脏搏动信号。 检测心率的传感器采用红外对管HRl068C-05Y2和PT331C。由于从人体手指采集到的生理信号十分微弱,其幅度一般在微伏到毫伏的数量级范围,而且在测试过程中由于肢体动作以及较强的工频干扰而产生大量的噪声。同时要将采集到的脉搏信号经过前置级放大电路进行高倍放大,这就要求电路具有高增益和高共模抑制比,至少在80dB以上,即集成运放要有很高的共模抑制比和极低的零漂等,所选的电阻参数要尽量精确。放大电路由电阻网络和OP07组成。 由于内外噪声及50Hz工频干扰等因素,即使电路具有很高的共模抑制比,但是脉搏信号非常微弱,淹没在于扰信号中,由于脉搏信号主峰频率在1Hz左右,能量较强的分量也在

脉搏测量仪设计

第1章概述 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,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[3]。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。 近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。 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。具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果。 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,是血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播,这种波成为脉搏波[4]。从脉搏波中提取人体的心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。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[5]。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,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 第2章总体设计思想

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