PVDF型脉搏传感器信号处理电路的设计

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PVDF型脉搏传感器信号处理电路的设计

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被引用次数：卢超， LU Chao陕西理工学院,物理系,陕西,汉中,723000齐齐哈尔大学学报（自然科学版）JOURNAL OF QIQIHAR UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)2009，25(6)2次

参考文献(8条)

1.沙占友.葛家怡.孟志永 集成化智能传感器原理与应用 2004

2.Jay N Cohn.Stanley Finkelstein.Gary McVeigh Noninvasive Pulse Wave analysis for the EarlyDetection of Vascular Disease 1995(26)

3.卢超 基于HK2000-A脉搏传感器的睡眠定时器 2007(12)

4.卢超 基于单片机的睡眠定时实验装置 2007(08)

5.吴水才.刁越 基于脉搏波的新型血流参数检测仪的研制 2005(02)

6.罗志昌.张松 脉搏波的工程分析与应用 2006

7.颜良.陈儒军 基于UAF42通用滤波芯片的50Hz陷波器设计 2006(08)

8.蔡轶晰.沈兰荪.黄祥林 脉象分析仪的研究进展 2002(04)

相似文献(10条)

1.学位论文 王国力 智能化脉搏信号测试系统研究 2005

本论文研究了基于微机的脉搏信号实时采集、处理、分析与识别系统，研究工作的主要结果和创新点可归纳如下：

(1)研究了PVDF压电脉搏传感器的设计。分析研究了PVDF压电薄膜的压电方程，推导出了压力与输出电荷的关系，在此基础上设计了电荷放大电路，并对电荷放大电路进行了线性化修正。经过与电压放大电路比较发现，修正后的电荷放大电路性能稳定，灵敏度高。分析了脉搏测试中的各种噪声，并采取相应的措施加以滤除。

(2)对脉搏信号小波变换滤波进行了较深入的研究。一是用阈值法对脉搏信号进行滤波处理。二是用信号小波变换的奇异值检测法，对有效信号和噪声的李氏指数和模极大值进行了研究。

(3)利用小波变换提取了脉搏信号的特征值。分析了正常的人脉搏信号的小波域特征，发现脉搏信号的时域特点严格对应于其小波变换的过零点。提出的过零点检测算法，较好解决了脉搏信号时域特征点参数多，分析复杂，误差较大的问题。提取了正常人脉搏信号的特征，以期为临床应用提供更易判断的依据。

(4)利用VB与MATLAB混合编程技术，开发了智能化的脉搏信号测试系统。该系统界面友好，操作简单，数据处理能力强，能实现对脉搏信号的实时采集的控制，对脉搏信号的波形显示、打印、回放，能完成小波变换滤波、能量分析、小波变换分析，实现脉搏信号特征值的提取。

2.期刊论文 陈晓.Chen Xiao 基于通用串行总线的高速脉搏信号检测系统 -中国组织工程研究与临床康复2008,12(39)

研制一种基于通用串行总线的高速脉搏信号实时检测系统并进行了硬件系统和应用软件的设计,描述了装置设计中各个细节的总体思路.选用基于聚偏氟乙烯压电薄膜的集成化脉搏传感器把待检测对象的脉搏跳动转变成町处理的电信号,经过同相放大电路将传感器的微弱信号放大.放大后的信号经集成的混合信号系统级芯片C8051F130单片机模数转换后变成数字信号,然后山该单片机通过通用串行总线实现与计算机的通信,把脉搏信号送入计算机显示记录存储和处理.该系统具有结构简单、抗下扰能力强、成本较低、应用价值高等优点,可以方便地实现脉搏信号的快速采集和存储.

3.学位论文 郭丹伟 脉象信号数据采集系统中的前期调理电路 2007

脉诊在中医占很重要的地位，通过脉诊可以了解患者脏腑气血的盛衰，可以探测病因、病位、预测疗效等。传统的脉搏测量采用脉诊方式，中医脉象诊断技术就是脉搏测量在中医上卓有成效的应用，但是受人为的影响因素较大，测量精度不高。现在计算机已使得中医诊脉技术上了一个台阶，计算机可通过将传感器收集的脉搏信号数据采用波型迭加的办法，处理、分析并判断出脉象与波型信号间的对应关系，以根据波型对疾病予以诊断治疗，这在一定程度推广了中医诊脉治疗技术。

本论文本着低功耗的原则，设计了一套数据采集的基本电路。采集6路信号时，采用了单个通道循环采集的方法，即6路脉象信号共用一路放大、滤波和A/D转换电路，用模拟通道选择开关MCl4512B来对脉象信号进行选择，同时利用单片机来控制这个选择开关，实现对6路脉象信号的循环采集。 前置放大电路选用四CMOS低功耗运算放大器CF7641，为了防止前置放大器工作于饱和区或截止区，选择增益为10。为了将传感器提取的mV级的信号放大到V级，需要再设计一个主放大器，本论文选用的是精密仪器放大器AD624，它的显著的低噪声，高增益精度，低增益温度系数和高线性度使得AD624在高要求的数据采集系统中成为理想的首选，我们把该部分放大器的增益设置为100，输出约5V的电压信号，可以直接输入到A/D转换部分。滤波电路选择二阶巴特沃斯滤波器，因为本设计中要求低频信号不被衰减，而对高频要求不高，二阶巴特沃斯滤波器能很好的达到预期的要求。工频干扰是脉搏信号的主要干扰，虽然前置放大电路对共模干扰具有较强的抑制作用，但有部分工频干扰是以差模信号方式进入电路的，所以必须专门滤除。我们选用了BB(Burr2Brown)公司的UAF42通用有源滤波器设置成的双T阻容有源陷波器，对50Hz工频干扰进行了滤除，UAF42内部集成了一个反向放大器和两个积分器，有效的克服了陷波器设计中最困难的得到严格容差、低损耗、匹配的电容的问题。

A/D转换直接采用C8051F005中的12位精度的逐次逼近式A/D转换器，它的转换速率可达到100ksps，可以不失真的还原出六路脉象信号，A/D转换和控制均可以由其来完成。C8051F005包含32k+128字节的FlASH，该存储器以512字节为一个扇区，可以在系统编程，且不需在片外提供编程电压。

C8051F005单片机片内调试支持电路允许全速、在系统调试，并且有专门的开发工具支持。我们采用C8051F005中的A/D转换部分实现脉象信号的模数转换，调试方便，而且达到了实验要求。

本论文还对电源部分进行了专门的设计，为了适应整个数据采集系统可以采用电池和直接市电供电的需要，选取了不同的电源稳压器芯片，设计出了专门的电路．在电池供电的情况下，选择了小功率低压降型线性稳压器LP2951，它的输出电压有+5V固定式和+1.24V～+29V可调式，消耗电流比其他的

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集成稳压器小，可延长电池的使用寿命。在市电供电的情况下，选择了可以直接接入市电的专用集成稳压器Hv2405E，它的输出电压一般为5 V固定输出，但是也可以改变。通过设计不同的稳压器电路，很好的满足了电池供电和直接市电供电的需要。

4.期刊论文 陈晓.Chen Xiao 基于压电传感器和个人计算机构成的脉搏信号实时监测系统 -中国组织工程研究与临床康复2008,12(35)

研制了一种基于压电传感器以AT89S52单片机和个人计算机为核心构成的家用脉搏信号实时监测系统.选用了基于聚偏氟乙烯压电薄膜的集成化脉搏传感器,把待检测对象的脉搏跳动转变成可处理的电信号,经过三运放高共模抑制比放大电路将传感器的微弱信号放大.放大后的信号经ADC0809芯片模数转换后变成数字信号,然后由单片机通过译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数.同时通过AT89S52的串行通信接口,采用RS-232-C接口标准实现与个人计算机的串行通信,把脉搏 …… 此处隐藏：3056字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……