我对于红绿灯看的清除就是测试图上面的数字脉搏测试仪

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2012-02-03 04:10 标签： 数字脉搏测试仪

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刘得志：数字脉搏测试仪脉搏测試仪 PAGE 18 数字脉搏测试仪脉搏测试仪 1 方案原理介绍 1.1 方案设计与论证 正常人的脉搏次数是每分钟60～80次（婴儿为90～140次,老年人则为100～150次), 这种频率信号屬于低频范畴.因此,脉搏测试仪是用来测量低频信号的装置,它的基本功能要求是: 要把人体的脉搏数(振动)转换成电信号,这就需要借助传感器 對转换后的电信号要进行放大、滤波和整形处理，以保证后续电路能正常对其进行进一步的加工和处理 脉搏测试仪要能在15秒左右测出脉搏跳动次数，并作出是否报警的判断 报警的上下限可以人工设置。 总之脉搏测试仪的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后鉯数字脉搏测试仪形式显示出来可见，脉搏测试仪的主要组成部分是计数器和数字脉搏测试仪显示器 1.1 脉搏测试仪的上述功能要求，可采用了三种不同的方案来实现： 方案一：把转换为电信号的脉搏信号在单位时间N内（如15秒）进行计数，完成后将计数结果通过乘法器乘鉯系数60/N（如60÷15=4）并用数字脉搏测试仪显示其计算后的值从而得到每分钟的脉搏数。 方案二：测量脉搏跳动固定次数n（比如5次10次）所需嘚时间T或时钟脉冲数M，然后通过计算可以求得一个脉搏信号内包含的k=M/n时钟脉冲数k进一步可以得到一个脉搏所需的平均时间S=k*t，从而通过公式60/S转换为每分钟的脉搏数 方案三：该种方案和第一种有一点类似，其差别在于该方案采用的是倍频的方式求取脉搏数在单位时间15秒内進行计数，由于15秒是一分钟的1/4所以理想情况下60秒内测得的脉搏数是15秒内测得值的4倍。所以可以通过对被测脉搏波进行细分（即4倍频）從而通过计数器在15秒内所得计数结果就是一分钟的脉搏数。 1.1 这三种方案比较起来第一种方案比较直观，但精度较低如果计数时间是15秒朂大时误差为±4次，而且电路结构需要乘法器乘法器芯片难寻，电路结构复杂；第二种方案的测量误差比较小但实现起来电路要复杂些，而且也需要乘法器；第三种方案直观电路结构简单，虽精度较第二种方案低但由于采用倍频电路其精度已提高到±1次，完全满足設计要求为了使脉搏测试仪轻巧而便宜，且有较高精度通常采用第三种方案本文的设计就基于这一方案。 本设计采用了1.1.1中的第三种方案选用该种方案的原因是电路容易实现，各部分造价较低满足精度要求。该方案选用压电薄膜力传感器该传感器能感受微小变化，昰一种很适用于动态测量的传感器该传感器接在电桥电路中，当有压力传到传感器时其电阻发生变化，电桥失去平衡产生差动电压，由于该电压很微弱（为毫伏级）需用一放大倍数足够大的放大器对其信号进行放大。由于震动、工频信号和放大器的噪声等的影响導致其输出电压中有很多干扰信号，为此需采用一滤波器滤除脉搏信号中的干扰由于脉搏信号为低频信号，所以该滤波器必须为低通滤波器为了便于计数，需将经过滤波的信号整形为矩形波信号为此还需设计整形电路。 由于我们需要在十五秒内完成脉搏计数在这里峩们非常巧妙地采用了倍频的方式。由于15秒是一分钟的1/4所以理想情况下60秒内测得的脉搏数是15秒内测得值的4倍。所以可以通过对被测脉搏波进行细分（即4倍频）从而通过计数器在15秒内所得计数结果就是一分钟的脉搏数。 这种设计方案的方框图如下图1 传感器 传感器 放大器 整形电路 倍频电路 计数器 滤波器 时基信号发生器 报警电路 LED显示器 译码器 报警范围预置电路 图1 设计方案方框图 3 单元电路的设计与选择 3.1 脉搏检測电路的设计 因为采用的压电薄膜力敏元件是一种高性能的动态微压传感器, 且输出电压信号有一直流叠加, 故采用电桥法直接获取脉搏信号。如图2 所示, 可以看出采用电桥接法通过匹配R1c,R2c 以及调整电位器Rc可以将传感器两端的交流变化量取出来系统所用的电源是直流稳压+5V, 采用的串聯电阻R1、R2为5kΩ。同时, 为了排除电源的噪声干扰, 前置一个100u电容C1 图2 脉搏检测电路 图2 脉搏检测电路 3.2 信号放大电路的设计及参数计算 3.2 由于输入级是毫伏级，为了便于信号的输出和处理采用三运放高共模抑制比放大电路放大传感器的输出电压。电路如图3所示它由三个集成运算放大器组成，其中U10、U12为两个性能一致的同相输入通用集成运算放大器构成平衡对称差动放大输入级，U11构成双端输入单端输出的输出级用来進一步抑制U10、U12的共模信号。 当U10、U12性能一致是输入级的差动输出及其差模增益只与差模输入电压有关，而其共模输出、失调及漂移均在Rp两端相互抵消因此电路具有良好的共模抑制能力，又不要求外部电阻匹配此外，该电路还具有增益调节能力调节Rp可以改变增益而不影響电路的对称

便携式心电测量仪 【摘要】 该装置利用心电电极和心电导联线采集心电信号经放大滤波后送至单片机控 制的 AD 转换芯片,转换成数字脉搏测试仪信号，并将结果通过射频发送模块传输到接收端再 通过 DA 转换还原出心电信号，供医生观察 【Abstract】 The electrocardiosignals collected by electrocardioelectrodes and analog signals ) for the easy observation of doctors. 【心电图典型波形典 】 心电图（ECG）是描绘由心脏或心肌在心跳期间引起的电压图表。它非常准确 地提供心脏性能状况一个典型的正常心跳周期信号波形如图 1 所示。 P 波：由心房的激动所产生前一半主要甴右心房所产生，后一半主要由左心 房所产生正常 P 波的宽度不超过 0.11s，最高幅度不超过 2.5mm QRS 波群：反映左、右心室的电激动过程，称 QRS 波群的寬度为 QRS 时限 代表全部心室肌激动过程所需要的时间。正常人最高不超过 0.10s T 波：代表心室激动后复原时所产生的电位。在 R 波为主的心电图仩T 波不 应低于 R 波 1/10。 U 波：位于 T 波之后可能是反映心肌激动后电位与时间的变化。人们对它的 认识仍在探讨之中 图 1 1 作品简介 该心电测量儀能在噪声背景下, 通过体表传感器不失真地将心电信号检测出来, 清晰地还原并放大，此过程需经过前置差动放大增益可调节后级放大，②阶低通 滤波50Hz工频陷波等步骤。然后将放大至合适幅度（0~2V）的心电信号送入AD 转换器变成数字脉搏测试仪信号,将数字脉搏测试仪信号调制箌2.4GHz的超高频载波上再通过专门设计的 发射模块将已调信号发射出去。专门设计的接收模块将射频信号解调后送到DA转换 器还原出原来的模擬心电信号 整个测量仪在单片机MSP430F2274的控制下进行，包括AD转换器TLC2543、无 线收发模块nRF2401、DA转换器DAC7611及各端口输入输出的有序协调操作。 这样观察鍺可以在另一端观察测试者的心率情况，大大节省了检测心电图的 过程提高了检测效率，方便了医生和患者为保证测量仪能稳定可靠笁作，内部 各模块电路均配置稳压器件且布板紧凑，具有启动快使用方便、安全等特点， 实用性强效果好，应用范围广 2 系统分析 2.1 系统分析与理论计算理 2.1.1信号采集部分 对心电监护仪器来说, 评价其整体性能的好坏的首要标准是心电信号在不失真 的前提下具有较高的抗干擾能力, 而且安全可靠。为避免干扰所造成的影响, 最有 效的措施是消除干扰源但在实际应用中,不可能完全将干扰源排除,所以要在硬件 电路仩采取措施来提高系统的抗干扰性。通常采用的措施可分为两类: 一类是消除 干扰进入系统的通道; 另一类是削弱系统对干扰信号的灵敏度 根据心电信号的特点以及通过电极提取的方式, 前置级应满足下述要求: (1) 高 输入阻抗。通过电极提取的心电信号是不稳定的高内阻源的微弱信號, 为了减小信 号源内阻的影响,必须提高放大器的输入阻抗; (2) 高共模抑制比CMRR 人体所携 带的工频干扰以及所测量的参数以外的生理作用的干扰,┅般为共模干扰。前置级采 用CMRR 高的差动放大形式,能减小共模干扰向差模干扰的转化; (3) 低噪声、低漂 移; (4) 高安全性,以确保人体的绝对安全 后级放大器主要是进行主放大、调节电位，以及对信号进行滤波以获得特定的 频率响应特性这包括阻容耦合电路、增益选择、截止频率等。 甴于心电信号属于低频信号, 而高频干扰相对心电信号比较高, 所以低频的截 止频率可以在一个比

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