本结构模块
31脉搏波检测电路目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰具有很高的绝缘性且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。本系统设计了指套式的透射型光电传感器实现了光电隔离减少了对后级模拟电路的干扰,结构如图1所示。
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f图31透射式光电传感器图
传3感器由发光二级管和光敏二极管组4成其工作原理是发光二极管发5出的光透射过手指经过手指组织的血液吸收和衰减,由光敏二极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化,所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的于是光敏二极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。
32脉搏信号拾取电路
如图2所示,IClA为单位增益缓冲器,用于产生25V的基准电压。
IMDIR333R0VCC100
VCC
R233K
C147uF
IC1ATLC2262
R333K
IRDPBW83
R4150K
C2
001uFR5470K
IC2BTLC2262
Vi
图32信号拾取器图
红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能,单个二极管能产生O4V电压,05mA电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940
m,在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。在图l中,RO选100Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大,通过红外发射二极管的电流偏小,BPW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之,R0过小,通过的电流偏大,红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外
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f光直接照射到红外接收二极管上时,IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位,Vi为“O”。当手指处于测量位置时,会出现二种情况:一是无脉期。虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光,但是,由于红外接收二极管中存在暗电流,仍有lμA的暗电流会造成Vi电位略低于25V。二是有脉期。当有跳动的脉搏时,血脉使手指透光性变差,红外接收二极管中的暗电流减小,Vi电位上升。
由此看来,所谓脉搏信号的拾取实际上是通过红外接收二极管,在有脉和无脉时暗电流的微弱变化,再经过IClB的放大而得到的。所拾取的信号为2μV左右的电压信号。
33信号放大
按人体r