一种智能人体心率检测装置的设计

2009-07-13 21:07:53来源: 互联网

0 引 言

  心率是人体中一个非常重要的生命信息,而传统的脉诊由于其定性化和主观性影响了心率测试的精度,成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了提高对此类生物医学信号的测试精度,必须结合现代科学技术。目前用于检测心率的仪器很多,常见的有基于压力传感器、光电传感器、电容传感器和电声传感器等类型的测试装置,但是对脉搏测试部位的选择没有太大区别,对于能在指端进行脉搏精确测量的仪器还是比较少。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,实现数据显示和上、下限报警功能。

1 装置组成及工作原理

  系统组成如图1所示。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一05Y2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80 dB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,传感器及前置放大电路如图2所示。

[1] [2] [3] [4]

关键字:心率  测试  光电传感器  单片机  报警  脉搏  信号

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2009/0713/article_737.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
心率
测试
光电传感器
单片机
报警
脉搏
信号

小广播

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved