指夹式光电脉搏传感器

脉搏传感器,用指夹式光电传感器测量脉搏。

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指夹式光电豚搏传感器淮安信息职业技术学院电子工程系杨金红淮安信息职业技术学院通信系林咏海 [摘要]本文设计、作了一种指夹式光电脉搏传感器，制该传感器具有结构简单，精度高，用方便等特点，使可以作为脉搏检测仪的恒流源低通滤波 在本设计中我们采用 I 33型红外发射二极管作为光源， P 3 R3 B W8型红外接收二极管作为光电转换器件，两种二极管的峰值波长都在 9 0 m附近， 0n电容 c起到隔直通交的作用， 1因为从光电二极管拾取的电压信号是直流和交流叠加的信号，由光电传感器输出的信号微弱，在毫伏量级，需要经放大器进行多级放大，能送单片机进行处理，才电路原理图如图 2所示。32电源电路 .

传感器部分使用。

[关键词]脉搏1引言、

中医脉象诊断技术I I J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、阳的盛衰，阴对分析病理、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。

目我们常见的脉搏采集方法有：前压力传感器法、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临床应用中比较普遍。前而电容、电声和压力传感器法多用于无创血压测量中的脉搏测量㈣,中光电式脉搏传感器其

在测量中，电源电压的波动会引起发光二极管光强的变化，响脉影搏波的整齐度，同时在电路中还会产生噪声干扰，这就要求电源电压值稳定。为了方便和计算机通信，在本设计中使用 U B总线供电， S由于电 路中的有源器件多是采取双电源供电方式，所以在电路中还要进行 D— C变换。经变换输出的+、5电压我们分别记作+ ot CD 5一V V u和 V u。这组电压经滤波后可以为整个电路提供稳

定的电源， ot电源电路一

如图 3所示。

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，本文在讨论光电式脉搏传感器设计的基础上，重点分析光电式脉搏传感器的噪声，并提出具体的解决方案。 2光电式脉搏传感器的原理、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，脉搏。简称当心室收缩时，血液冲开主动脉瓣，把血液射入主动脉并中，主动脉内压突然增高，血管壁迅速膨大，迫使当心室舒张时，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、浅、深强弱及其他特征，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，然后从静脉回流。 手指组织可以分成皮肤、肉、肌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，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将可以间接测量到人体的脉搏信号。 当光源和光敏元件置于被测部位(如手指 )的同一侧(或两侧 )光，源发出的光照射在组织上，经反射 (或透射 )被光敏元件接收，后其示意图如图 1所示，光敏元件将脉动的光强度信号转变为脉动的电信号。在检测系统中将变化量与直流量相互分离，从而得到光电容积脉搏波。

图 3电源电路

3低通滤波电路的设计 - 3工频干扰是电路中最常见的干扰，脉搏信号变化缓慢，特别容易受到工频信号的干扰，因此对工频信号干扰的抑制是保证脉搏信号测量精度的主要措施之一。通常脉搏信号的频率范围在 0— 0 z . 2 H之间， 3小于工频 5 H, 0 z因此可以通过低通滤波电路滤除工频干扰其他的高频噪声干扰

,这里我们使用两个二阶低通滤波电路进行滤波处理，二阶低通滤波电路图如图 4所示。

图 4二阶低通滤波电路

通过计算我们可以得到1T L n

,通过对 R c值的合理选择，、可

图1反射式和透射式光电传感器 3光电式脉搏传感器的结构、 31 .脉搏信号的拾取及放大

以使 2 z=O。 H 34光电脉搏传感器的机械结构 .在光电式脉搏传感器中光敏器件接收到的光信号不仅有包含脉，搏信息的反射光的信号，有测量环境下的背景光信号，而且由于动脉波动引起的光强变化比背景光的变化微弱得多，因此在测量过程当中要保持测量背景光的恒定，减少背景光的干扰。同时，在脉搏测量过程中， 手指和光电式脉搏传感器可能产生相对运动，会使脉搏测量产生误差。 基于上述考虑，仪器采用特制的指夹封装形式，提高其抗机械运动本性，整个外壳采用不透光的介质和颜色，尽量减小背景光的影响。仪器的照片如图 5所示。

图2光电脉搏传感器电路

囫图5仪器的照片一

(下转第 9页) O8— 7

脉搏传感器,用指夹式光电传感器测量脉搏。

科技信息1 7 6有光 6/ 4t s u1 s d e t 3 e‘.

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醋酯长丝/涤纶长丝154 3/811 7 4/ 4

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醋酯长丝其非晶态微孔结构能将水分排出体外，从而使其穿着更加舒适、凉爽，非常高档且没有静电烦恼，而且用醋酯长丝制作的各种接触皮肤的服装是安全健康的。由于醋酯长丝最酷似真丝，光泽优雅、 染色鲜艳、染色牢度强、手感柔软滑爽、质地轻、吸湿、弹性好、不易起皱、具有良好的悬垂性、尺寸稳定性，以广泛地用于机织和针织时装可面料。轧纹绸、如：色织绸、缎纹绸、塔夫绸、提花织物、平针织物、拉舍尔等，主要应用于女式高档时装、礼服、新娘服装、家俱织物、窗帘织物、床单、医用和外科用带、运动护带、装饰织物、、丝绒西装衬里等。用醋酯长丝制造的经编织物还可用作时装、运动服、医用绷带和包扎带、起绒晨衣以及花边和钩编花边等装饰织物。纬编

织物也可用来制造漂亮的时装。醋酯长丝还可以同粘胶、涤纶、锦纶等复合制成复合丝，织造各种男女时装、男女礼服、高档运动服及西服面料，使混纤纱的使用性能发生巨大变化，给纺织新产品开发提供了巨大的创新空间。醋酯长丝复合纱代表品种详见表 2。三、醋酸纤维素在服装中的使用很多年以来，醋酸纤维素一直被局限使用于衬里中，但是随着人们对人造纤维在服装中使用兴趣的增加，已经变得非常流行。它醋酸纤维素在服装界应用的主要终端客户集中在女装。服装界使用醋酸纤维素(上接第 8 7页 ) 4实验结果及数据分析、仪器经调试后，先后测量了三十人的脉搏，以下给出了两人的脉搏波图，图 6图 7如、所示。图中横坐标为时间轴，单位为秒 …… 此处隐藏：3360字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……