脉搏波传感器

本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要把手指放在传感器内，很快就可以精确测出每分钟脉搏数，测量的结果用三位数字显示出来。　　电路工作原理　　电路原理见附图。电路由传感器电路、信号放大和整形电路、单片机电路、数码显示电路等四部分组成。file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/O9EZM3GH/20100418141025_4599.jpg传感器由红外线发射二极管和接收二极管组成，测量原理如下：将手指放在红外线发射二极管和接收二极管之间，血管中血液的流量随着心脏的跳动变化，由于手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化，此变化和心跳的节拍相对应，因此红外接收二极管的电流也跟着心跳的节拍改变，使得红外接收二极管输出与心跳节拍相对应的脉冲信号。该脉冲信号经F1~F3、R3~R5。C1、C2等组成的低通放大器放大，F4、R6、R7、C3组成的放大器进一步放大后，送给由F5、F6、RP1、R8等组成的施密特触发器整形后输出，作为单片机的外部中断信号。电路中的可变电阻RP1用来调整施密特触发器的阈值压。　　IC2、X1、R10、C5等组成单片机电路。单片机对由P3.2输入的脉冲信号进行计算处理后，送到数码管显示。发光二极管VD3作脉搏测量状态显示，脉搏每跳动一次，VD3点亮一次。　　三只数码管VT1~VT3、R12-R21等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示方式，使用共阳数码管，P3.3~P3.5口作三只数码管的动态扫描位驱动码输出，通过三极管VT1-VT3驱动数码管。P1.0-P1.6口作数码管段码输出。　　软件设计　　程序用C语言编写，由主程序、外部中断服务程序、定时器TO中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序主要完成程序的初始化。外部中断0服务程序由测量、计算、读数等部分组成。定时中断服务程序由计时、动态扫描显示、无测试信号判断等部分组成。程序中用变量n对时间计数，用变量m对脉搏脉冲信号个数计数。　　从P3.2口输入的与脉搏相对应的脉冲信号作为外部中断0的请求中断信号，外部中断采用边沿触发的方式。由于脉冲信号的频率很低，所以不适宜用计数的方法进行测量，故而采用测脉冲周期的方法进行测量，即用脉冲来控制计时信号，通过计时数计算出脉冲周期，再由脉冲周期计算出频率，从P3.2口每输入一次脉冲信号就能显示一次脉搏数。　　定时器TO的中断时间为5ms，每中断一次计时变量n加1，因此计时的基本单位为5ms，例如一个脉搏脉冲周期对应的n值为240，则对应的时间为1.2s，由此可得每分钟脉搏数为50。如果n的值达到2000，即10秒钟仍没有发生外部中断，则表示没有脉搏脉冲信号输入，于是n被清零，测量结果显示也为0。　　读数采用三位数码显示。定时器TO每中断一次显示一个位，因此3次中断就可以刷新一次数据，即15ms刷新一次数据。安装与调试　　传感器的制作是一个关键。可将红外线发射二极管和接收二极管分别固定在一个塑料夹子的两侧，用时只需将夹子夹在手指上即可。制作时注意保证红外线接收二极管在使用时不要受到外界光线的干扰。　　调试的主要工作是通过对RP1的调节来调整电路的灵敏度，RP1的阻值越小灵敏度越高，反之灵敏度越低。调试时可通过VD3的发光状态进行观察，如果脉搏跳动时VD3不跟随发光，则说明灵敏度偏低，不易检测到脉搏信号；如果在没有脉搏跳动时VD3偶尔也点亮发光，说明灵敏度偏高，容易受到干扰。

话说这个压电薄膜传感器是具有一种很独特的特性的，它是一种动态模式的应变性传感器，一般通过在人体的皮肤表层进行植入或者植入到人体内部，用来监测人体的一些生命迹象以及特征。其中压电薄膜传感器里面的一些薄膜元件是非常灵敏的，可以隔着外套探测出人体的脉搏。OFweek Mall传感器商城网说一下压电薄膜传感器在医疗行业的应用。1、压电薄膜传感器工作原理当你拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜（压电薄膜），薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号（电荷或电压），并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感，但对于压电薄膜传感器来说，在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力，而如果对薄膜大面积施加同样的力时，产生的应力会小很多。因此，压电薄膜传感器对动态应力非常敏感，28μm厚的PVDF的灵敏度典型值为10~15mV/微应变（长度的百万分率变化）。使用'动态应力'这个术语是因为形变产生的电荷会从与薄膜连接的电路流失，所以压电薄膜传感器并不能探测静态应力。当需要探测不同水平的预应力时，这反而成为压电薄膜传感器的优势所在。薄膜只感受到应力的变化量，最低响应频率可达0.1Hz。2、压电薄膜传感器特点压电薄膜很薄，质轻，非常柔软，可以无源工作，因此可以广泛应用于医用传感器，尤其是需要探测细微的信号时。显然，该材料的特点在供电受限的情况下尤为突出（在某些结构中，甚至还可以产生少量的能量）。而且压电薄膜传感器极其耐用，可以经受数百万次的弯曲和振动。3、压电薄膜传感器医疗应用利用压电薄膜传感器的动态应变片特性，可以轻松的将压电薄膜直接固定在人体皮肤上（例如手腕内侧）。精量电子—美国MEAS传感器的产品型号1001777是一款通用传感器，传感器的一侧涂有压力敏感胶。但这款胶未经生物兼容性认证，在短期试验中可以将3M9842（聚亚安酯胶带）固定在皮肤上，再将压电薄膜传感器粘贴在3M胶带上。压电薄膜之所以即能探测非常微小的物理信号又能感受到大幅度的活动，是因为PVDF膜的压电响应在相当大的动态范围内都是线性的（大约14个数量级）。多数情况下，只要能明显区分目标信号和噪声的带宽，细小的目标信号都可以通过过滤器采集到。类似的压电薄膜传感器已在睡眠紊乱研究中用于探测胸部，腿部，眼部肌肉和皮肤的运动。另外，传感器可以通过探测肌肉（例如拇指和食指之间的肌肉）对电击的反应作为检验麻醉效果的指示器（神经肌肉传导）。压电薄膜传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/1877.html]压电薄膜传感器[/url]丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

[align=left]PVDF压电薄膜是一种新型的高分子压电材料，广泛应用于医疗压电薄膜传感器。它具有压电和薄膜软机械特性，用于制造压力传感器，设计紧凑、易于使用、高灵敏度、频率带宽、安全舒适地接触人体，靠近体壁，声阻抗和人体身体组织声阻抗非常接近一系列特征，可用于检测人体信号，如脉搏心音。脉搏心音信号携带人体重要的生理参数信息。通过有效处理信号，可以准确地获得波形、心率，为医生提供可靠的诊断依据。[/align]压电薄膜传感器的设计主要考虑传感器的灵敏度和信噪比。根据测量信号的频率和响应幅度，我们设计了压电薄膜传感器的结构。当采集人体心音信号时，心音具有较宽的频率响应范围，而物理使用硬质基板和中空设计，输出的信号值也很弱。这可以在接收心音信号时增加压电薄膜传感器中的膜的形状，从而提高信号强度。这种结构设计的缺点是结构不牢固并且需要长时间使用来校正。 PVDF压电薄膜的压电常数一般为D33 = 15×10-12C / N，g值较高，但内阻较高，一般高达1012Ω。制造的压电薄膜传感器的输出阻抗很大，这对后者不利。信号采集和放大。为了防止信号衰减，我们使用高输出阻抗FET作为阻抗转换器，这是测量系统的预电路。我们利用结FET的高输入阻抗特性，根据其静态工作点设计阻抗转换器。由压电薄膜传感器获得的人体信号通过阻抗转换器以获得可靠的低阻抗。输出信号。可以看出，在信号频率发生变化的情况下，压电薄膜传感器的输出阻抗基本保持不变。加速度计可用于米来测量加速度（随时间变化的速率）和倾斜度的测量（物体纵轴与垂直于地球表面的平面之间的倾斜度）。倾斜测量可以被视为“直流”或稳态测量。理论上，加速度可以是稳态，但在实际应用中，加速度通常是一种短期暂时现象。在非倾斜应用（短时加速）中，压电检测器或压电膜传感器可用作传感器。任何类型的压电薄膜传感器都具有与电容器串联的AC电压源等效电路（以及产生二阶效应的其他无功元件，这里未对其进行分析）。典型值是几百皮法到几纳法。电压源的电容耦合是器件不提供稳态倾斜测量的原因。上述等效电容加上输入或后续放大或缓冲电路的分流电阻构成单极高通滤波器（HPF）。在最好的情况下，分流电阻越大，高通滤波器中极点的时间常数越长。这意味着在时间常数效应削弱测量之前可以测量加速度更长的时间。从实际角度考虑（考虑到器件的可用性），可以选择1GΩ的电阻。由于该电阻值较大，所使用的放大器必须具有非常低的偏置或漏电流，最好高达1 pA。压电薄膜传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨风速传感器丨压电薄膜传感器https://mall.ofweek.com/1877.html丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color]微型传感器[color=#333333]丨壁挂式温度变送器[/color][color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]一氧化碳传感器丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨[/color][color=#333333]流量传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]电流传感器丨[/color][color=#333333]光离子传感器丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]