(完整word版)脉搏心率测量仪文献综述
小型脉搏脉搏血氧仪系统设计文献综述
小型脉搏脉搏血氧仪系统设计文献综述作者:郭军平来源:《新生代·上半月》2018年第10期一、前言随着现代生活节奏的日益加快,人们越来越重视健康生活,近年来,肺心病已成为一种常见的、严重威胁中老年人身体健康的疾病。
根据国内近些年的数据统计,肺心病平均患病率已达到0.41%~0.47%。
肺心病导致人体的通换气不顺从而引起了缺氧,长时间缺氧会引起更大疾病的发生。
在临床上,可以通过血氧饱和度(SpO2)的变化这一显著特征来表征人体血氧情况。
因此,SpO2的检测对于肺心病的预防有十分重要的意义。
同时,在产房、手术室、急诊室以及其他科室,SpO2也是一项监护病人病情的重要生理参数。
另外肝储备功能是评价肝脏维持正常生理活动的重要依据,在肝病诊断、肝移植、肝切除手术中,肝储备功能的临床监测能有效辅助肝脏疾病术前、术后临床给药和病人的身体康复。
动脉血氧饱和SpO2是无创肝储备功能测量中重要的中间测量参数,长时间连续测量血氧饱和度对临床肝储备功能测量、分析具有重要意义。
当前市场上血氧饱和度检测系统主要采用透射式光电容积脉搏波理论实现血氧测量,虽然能够简单方便检测血氧饱和度,但是不易于日常生活中长期测量,无法有效反映测量者 24 h 的血氧饱和度波动情况,对肝储备功能测量不能提供可靠的测量评估。
针对这些问题,本文将设计和实现了一种基于集成模拟前端的具有较高准确度和精度的无创血氧测量系统,减小系统体积以便个人使用及携带。
二、本课题的研究历史与研究现状1932年,Nicolai和Kramer这两位科学家研制接近于现今使用的脉搏血氧饱和度测量仪。
1935年,Matthes研制了第一个双波长的耳部血氧测量探头。
这种设备可以实现脉搏血氧饱和度的测量。
但这种设备测量缓慢,需要频繁地校准,需要大量的辅助设备,并且不能有效的区分动脉和静脉血流。
这种早期设备采用红光和绿光作为光源,改进后改用红光和红外光,提高了该设备的测量精确度。
便携式心率监测仪文献综述
便携式心率监测仪文献综述文献综述一、目的和意义便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。
未来,还将有众多能显著改善医疗效果的创新型医疗应用产品。
多年来,心率检测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用,它们所记录的心脏活动时的生物电信号,已成为临床诊断的重要依据。
目前,检测心率的仪器虽然很多,但是体积大,功耗大,不易于携带。
有些医院使用的各种心率监测仪器抗干扰性差,开发成本高,价格昂贵,即便用于心率信号采集的传感器也价格不菲。
如果心率监测的仪器能够做到体积小,制作成本和销售价格低、操作简单,能被普通家庭患者接受,这无疑为临床诊断和个人保健使用提供了方便。
因此,设计一种成本低廉,可随身携带,可长时间记录,显示和存储心率值,可与微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率检测仪是十分必要的。
基于此,本文探究研发了一种体积小,操作简单,适合家庭和社区医疗保健使用的便携式心率检测仪。
二、国内外现状心电监护(ECG Telemonitor)的历史,可以追溯到上世纪初。
1903年,“心电图之父”荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线,记录了世界上第一份完整人体心电图,这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。
其后数十年间,伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行,心电采集和监测技术得以迅猛发展。
最早,医务人员对ECG的监测和需求,是从危重病人抢救开始的。
1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏,通过密切观察心脏跳动状况,来总结和判断病人的危重抢救效果。
1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤,开始ECG的监测和临床应用。
1952年Zoll首次推出心脏起搏术,通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护,使病人得以康复。
1956年体外除颤仪问世,提高了危重病人抢救的存活率。
1960年Kauwenhoven报道胸外心脏按摩有效,心脏复苏技术日渐成熟。
1960年研发的持续床边ECG监测仪,能够适时不断地监护病人的ECG状况,使得心脏病人及危重病人得以密切和连续的被观察,同时帮助医务人员能对病人的心电情况做出连续的分析和判断。
红外线脉搏监测报警系统【文献综述】
文献综述电子信息工程红外线脉搏监测报警系统前言随着市场经济的不断繁荣发展,人们的平均生活水平得到明显的提高,各种心血管疾病的发生率也逐步上升。
世界卫生组织指出,与其他疾病相比,心血管疾病每年造成的死亡最多,2005年估计有1750万人死于心血管疾病,约占全球死亡人数的30%,预计到2015年这个数字将达到2000万,而且80%以上发生在中低等收入国家[1]。
目前我国每年有100万人死于脑卒中,并且有更多的人致残。
特别是在近,中国、日本和新西兰研究人员发现高血压是东方人脑卒中的主要原因[2]。
追其原因,主要是早期心血管疾病在人身体上面的表现并不明显。
所以早期的有效性防御,诊断和治疗方法和设备,以及快速发病之后用到的急救手段都显得非常重要,这些也是目前医学界的专家进行努力研究的重点。
本课题研究心率脉搏,通过测量它,可以预知不少心血管疾病的发生,这样就可以尽快诊治,发挥其积极的作用。
主题研究和查找相关脉搏监测的资料[3],我了解到国内外对心血管疾病的治疗和预防都做了大量的研究,并生产出很多精密的医疗仪器来帮助医生进行心血管疾病的检测与诊断。
到目前为止,有以下几种较为成熟的方法:1)脉压测量方法(Pulse Pressure,PP)[4]:脉压测量是检测血压的波动性(即收缩压和舒张压之差)。
它是患者评估其心血管危险性的重要信号。
2)平面脉搏压力波形测量分析方法(Applanation Tonometry,AT)[5,6]: 它应用一种铅笔形装置,配有高精度探头,探头有一小的压力敏感区(0.5mm -1.0mm ),反射频率2KHz,有一较大平面面积与皮肤接触(直径7),同时通过转换功能(Transfer Function)将外周动脉压力波形转换成主动脉压力波形,并计算增大指数AI。
AI能定量反映主动脉弹性的变化。
因此,应用AT技术能有助于了解整个动脉系统的总顺应性改变。
3)脉搏波传导速度测定方法(Pulse Wave Velocity,PWV) [7,8]:通过脉搏波形图与心电图的图形对照或者测在血管两处同一脉搏波的时间距离差来得到脉搏波的传播速度,由此判定血管硬化程度并推导各项心血管系统参数值。
脉搏测量发展现状
脉搏测量发展现状
脉搏测量是一种常用的医学手段,用于评估人体的生命体征和健康状况。
随着科技的不断进步,脉搏测量技术也在不断发展。
目前的脉搏测量方法主要有以下几种:
1. 手动测量法:这是最常见和传统的脉搏测量方法,通过触摸患者的脉搏点(如动脉)来感受脉搏的跳动,并计算出心率。
手动测量法简单易行,无需复杂的设备,广泛应用于临床医疗和日常健康监测中。
2. 电子脉搏仪:随着电子技术的发展,电子脉搏仪逐渐取代了传统的手动测量方法。
电子脉搏仪可以通过传感器或光电技术对脉搏进行快速、准确的测量,并显示出脉搏波形和心率数值。
一些先进的电子脉搏仪还可以实时监测心电图和脉搏氧饱和度等指标,为医生提供更多的信息。
3. 脉搏波传感器:这是一种新兴的脉搏测量技术,通过将传感器放置在患者的皮肤上或可穿戴设备上,可以实时监测脉搏波形,并通过无线传输将数据发送给手机或电脑进行分析和记录。
脉搏波传感器不仅可以测量心率,还可以评估心血管健康状况和血压等指标,有助于及早发现和管理心血管疾病。
4. 光谱脉搏测量法:这是一种新近提出的非接触式脉搏测量技术,通过摄像设备和图像处理算法,可以从人体表面的皮肤颜色变化中提取脉搏信号,并计算出心率和心律。
光谱脉搏测量法具有非侵入性、方便快捷的特点,可以在不触摸患者的情况下实现脉搏测量,有望广泛应用于无接触情况下的生命体征监
测和疾病筛查。
总的来说,脉搏测量技术在不断创新和发展,从传统的手动测量法到电子脉搏仪、脉搏波传感器和光谱脉搏测量法,不断提高了测量的准确性、便捷性和无创性。
这些新技术的应用,为医疗诊断、健康监测和疾病预防提供了更多选择,为人们的健康提供了更好的保障。
脉搏测量仪设计毕业论文
郑大自考毕业设计(论文)题目:脉搏测量仪设计指导教师:职称:学生姓名:魏娟学号:专业:电子信息工程技术摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展,使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在单片机上扩展I/O口,复位电路,晶振电路,LED显示电路并写好底层程序,做出能应用于循环彩灯的最小系统。
关键词:最小系统,STC89C52RC, 循环彩灯灯Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer,make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.Keyword:minimum system, STC89C52RC, scrolling目录1.绪论 (4)2.电路设计方案及功能分析 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 系统基本方案选择和论证 (5)2.3.1、STC89C52RC介绍 (6)2.3.2、时间周期 (11)2.3.3、LED灯管 (12)2.3.4、发光二级管 (12)2.3.5、蜂鸣器 (12)2.3.6、锁存器 (13)2.4 系统框图 (13)3.系统的硬件设计与实现 (14)3.1 电源供电模块的实现 (14)3.2 复位电路 (15)3.3 晶振电路 (16)4. 系统的软件设计 (19)4.1 软件介绍 (19)4.1.1 Keil C51 (19)4.1.2 Protel99SE (20)4.1.3 Proteus (21)4.2程序流程图 (22)4.3 延时的计算 (23)5.系统调试及结果分析 (24)6.总结和体会 (24)7. 遇到问题 (24)8.参考文献 (25)9.附录 (25)9.1电路原理图: (25)9.2 元件清单 (26)9.3程序 (27)1.绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
脉搏测试仪总结汇报
• 根据题目要求及产品成本考虑,最终选择方案三。
理论分析与计算
本系统需要5个电路模块组成,分别是信号采集模块、 信号放大整形模块、单片机核心电路模块、显示模块。 利用红外发射/接受二极管采集脉搏信号,通过公式计算, 选择合理的运放放大倍数进行信号放大、整形,最终通 过单片机对输出信号处理,在数码管上显示实时脉搏数。 • Gain of each stage = 1 + Rf / Ri = 1 + 680K / 6.8K = 101 • Cut off Frequency = 1 / 2π RfCf = 2.34Hz
系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化红外接收二极管的电流也跟着改变导致红外发射管输出脉冲信号经过由lm324构成的放大电路将脉冲信号放大整形传送至单片机进行信号计算处理最后将数据结果送到数码管进行显示
简易脉搏测试系统
摘要
本系统以ST12C5A60S2单片机为核心,利用红外线发射 二极管和接收二极管作为信号检测传感器,通过LM324信号 放大电路,最终使用四位一体数码管作为显示器件。系统 利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变 化将引起光的强度发生的变化,红外接收二极管的电流也 跟着改变,导致红外发射管输出脉冲信号,经过由LM324构 成的放大电路将脉冲信号放大整形,传送至单片机进行信 号计算处理,最后将数据结果送到数码管进行显示。由此 来对人体心率的数据进行测量。
•
•
•
系统测试结果分析
本系统组装完成,测试没有达标。经测试分析,红外传感器 所采集信号没有达到初步预测结果。后利用信号发生器在信号输 入端输入不同频率,10mV以上信号,结果在输出端显示较理想波 形,在数码管上显示出合理脉搏数。
(完整word版)脉搏心率测量仪文献综述
心率信号由传感器模块进行采集;采集后的信号经过放大(滤除50HZ信号的干扰),进行整形后,得到幅值在0~5v的脉冲信号。
心率测试仪的第二部分基本功能:
可选用单片机进行心率测定,在数码管上显示出被测者心率,也可选用可编程器件仿真进行心率测定和显示。
该系统可分:
电源模块:给系统供电,当中包含单片机、各电路所需的正电,和给运放提供的负电压。
综合各方面因素,决定采取光电传感器来抓取心率信号。
血液是高度不透明的液体,光照在一般组织中的穿透性要比血液中大几十倍,据此特点,采用光电效应手指脉搏传感器来拾取脉搏信号。反向偏压的光敏二极管,它的反向电流具有随光照强度增加而增加的光电效应特性,在一定光强范围内,光敏二极管的反向电流与光强呈线性关系。指端血管的容积和透光度随心搏改变时,将使光电三极管极管收到不同的光强,并由此产生的光电流均随之作相应变化。
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。
其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器,通过对手指末端透光度的监测,间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果。
论文题目
心率(脉搏)信号检测仪
文献综述:
随着我国社会老龄化的到来,城市中大量独居老人的健康监护问题越来越突出。心血管疾病作为老年人疾病中比例较高的病症,许多病情较轻的病人由于未及时进行检查,错过了宝贵的诊治机会,导致病情加重,严重者可能引起中风甚至危及生命。因此,预防此类疾病对老年人的健康具有重要意义。
基于单片机的脉搏测量仪-文献综述报告
综述报告正文:
脉搏测量仪是检测有无脉搏以及计数有多少次的仪器,随着心脏的搏动,人体组织半透明度随之改变。当血液送到人体组织时,组织的半透明度减小;当血液流回心脏,组织的半透明度增大,这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。利用波长600-1000nm的红光或红外发光二极管产生的光线照射到人体的手指尖、耳垂等部位,用装在该部位另一侧的红外接收二极管接收信号,脉搏测量有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点,指脉测量比较方便、简单,但因为手指上的汗腺较多,常年使用,污染可能会使测量灵敏度下降;耳脉测量比较干净,传感器使用环境污染少,容易维护。但因耳脉较弱,尤其是当季节变化时,所测信号受环境温度影响明显,造成测量结果不准确。
成 都 理 工 大 学
学生毕业设计(论文)文献综述报告
学生姓名:马勇
学号:200905010306
专业名称:信息工程(电子方向)
文献综述题目:基于单片机的脉搏测量仪
引用文献:中文15篇;英文3篇;其它语种0献时间跨度:1998年 ~2008年
指导教师审阅签名:
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数.
脉搏波诊断仪的研制----国内外研究现状
最适当的指力和指法;循是沿着脉道纵轴方向向上或向下指指相移,以体会脉动的长短和来势的盛衰;推法是顺应脉动,左右内外推动脉脊,以体会脉率快慢和脉搏的力量、趋势。
三是调整脉诊的呼吸。
四诊中的其他诊法在呼吸上没作要求,但是在脉诊上,医生要调整呼吸。
因为脉动次数是以医生一呼一吸为时间单位来计算的。
医生的呼吸一般应该调整到每分钟16~18次,这就是一般健康人的呼吸,否则,呼吸过快和过慢都引起判断偏差。
所以,医生看病首先就要保证自己是健康的。
另外,医生调整呼吸还有助于安定神志、聚精会神。
脉象的变化,脉证的变化极为繁多,信号也极其微小。
传统中医切诊,主要依靠中医师的经验判断。
不同的中医流派,甚至不同的中医师对于同一个脉象可能有不同的理解,进而采取不同的诊断方法。
加上中医相授多以口诀和感觉,若无多年训练,也很难正确的辩证。
《脉经》作者王叔和曾说:“在心易了,指下难明”,正说明了传统中医无客观立据的困难。
这与西医客观的诊断结果是截然不同的,因此有些人不免产生中医误诊率高的想法。
这也是目前中医人才的断档,中医院在发展规模和数量上停滞不前,发展缓慢,远远落后于西医的发展的原因之一。
为了避免和减少人们的这种看法,就需要在诊断中与权威的中医思想结合起来,采取客观的诊断方法,提供尽可能准确、客观的诊断结果,从根本上改变人们对中医的错误认识,这也就是脉象诊断仪研究的初衷之一。
1.2国内外研究现状传统中医学要发展就必须与现代科技相结合,实现更科学、客观的诊断。
50年代开始,国内、日本、韩国以及台湾地区[4]都先后开展了脉象学及脉诊客观化的研究,希望在脉象形成机理研究的基础上,提取全面的脉象信息,用信息处理技术加以分析,得到脉象定量化指标及分类。
1.2.1 脉象仪的发展过程及研究现状早在上世纪五十年代就有人应用杠杆式脉搏描记仪,试图通过机械能的作用,直接描记高血压弦脉脉搏波形,但失真较大。
五十年代末,有人研制出以酒石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描记器,将中医寸、关、尺的脉搏,通过换能器转换为电能加以放大描记,初步确定了中医弦脉、滑脉、平脉等的特征图形,1959年,进行高血压弦脉及其机制的研究。
简易心电图仪的设计【文献综述】
文献综述电子信息工程简易心电图仪的设计前言随着社会的发展和物质生活水平的不断提高 ,人们对健康的重视程度与日剧增 ,特别是近年来社会老龄化的加剧 ,而且每年心血管疾病的发病率也不断上升。
目前心血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病 ,心脏病已经成了世界上死亡率最高的疾病。
鉴于这种严峻形势 ,提高预防和监测该疾病的手段势在必行。
而心电信号检测是发现心脏病的最直接手段 ,但目前医院用的心电监护仪价格昂贵 ,维护费用高 ,患者检查的经济负担重 ,不能做到随时随地都能检查[1]。
因此设计一种便携式、价格便宜且实用的心电监护仪器具有重要意义。
主题根据简易心电图仪设计的要求,并充分考虑各种因素,制定了整体设计方案:以前置小信号放大模块、滤波网络模块、数字处理模块三大部分为主体系统:图1.1心电图仪基本框架输入模块为了满足临床诊断的要求,对心电图仪的电极位置和引线以及与放大器的连接方式有统一规定,称为心电图的导联系统。
目前广泛应用的是 12 导联系统。
其中,又分为双极肢体导联、单级肢体导联和单级胸前导联。
考虑到题目要求,我们仅采用双极肢体导联,这组导联方式又称为标准导联[2]。
在此模块设计方案中引入屏蔽驱动和右腿驱动,以提高系统的共模抑制能力,进而使系统抑制干扰的能力大大增强。
①屏蔽驱动。
与人体相接触的电极到前置放大器之间有两根约1.5m 的导联引线,导联引线用屏蔽电缆。
信号线和电缆屏蔽之间存在分布电容,而两根导联线的分布电容不可能完全相等,加之电极阻抗的不平衡,导致包括输入回路在内的整个放大系统的共模抑制能力降低,从而使抑制干扰的能力下降,为了消除屏蔽层电容的不良影响,可使导联线的屏蔽层不接地,从而取出放大电路的共模电压端,与屏蔽层连接。
②右腿驱动。
人体自身通过各种渠道从环境中拾取工频50Hz交流电压,在心电测量中,形成交流干扰,这种交流干扰常在几伏以上。
为了消除这一交流干扰,采用右腿电极经电阻与放大器接地端相连,以降低人体的共模电压。
心率计脉搏测量仪
海
口
经
济
学
院
网 络
心
学率
院计
陈 奕
脉
鸿搏
孙测 玉量轩仪Fra bibliotek周 祖 德
何
引言:随着医疗设备的不断 提高,人为把脉作为传统医学, 是我国传统中医的精髓,测量脉 搏时受人为因素以及环境因素的 影响较大,把脉时间过长以及测 量不精确等缺点,已被科技逐步 取代。人体脉搏包含很多生理信 息,有经验的医生能够根据脉搏 传出的信号确诊。脉搏测量也不 仅局限于人为测量,也可用电子 仪器等设备在短时间内有效地测 量精确的数据,给予临床医生在 较短时间内为患者做出诊断。
图3 放大器模块实物
图1 基于心率计脉搏测量仪设计系统硬件图
具体工作过程是:脉搏测量的时候需要人把手轻轻的按在 光电传感器上面,由于人脉搏跳动的时候,血液的透光性不 一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样,间接的把人 脉搏信号传回,通过运放对其进行放大、到单片机的IO口, 单片机利用外部中断对其进行计数,最终换算成人一分钟脉 搏的跳动次数,最终显示在液晶屏上。
导弹装置研发成为现代社会各国推进国 防建设的重要途径,弹射参数与导弹飞行动 力之间存在密切关联。本文分析了飞行器弹 射参数测量装置的组成与任务要求,围绕装 置电路设计、关键信号测量、功能测试与试 验等三个层面,探讨了飞行器弹射参数测量 装置的具体设计与功能测试,以供参考。
引言:当前路基导弹、潜艇水下导弹 普遍选用弹射发射方式,弹射发射对于导弹 能否成功完成二次点火、准确攻击敌方目标 发挥着重要的影响。为保障导弹成功投入使 用,需依托弹射参数测量装置针对导弹弹射 过程中所产生的一系列参数进行采集分析, 利用可回收式数据测量系统开展弹射实验, 提高弹射参数的准确性。
毕业设计人体脉搏测量仪设计(1)综述
摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性,在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内,测量出人体一分钟的脉搏,并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心,通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上,使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号,然后经过AD620放大,施密特触发器整形,低通滤波器滤波等一系列操作,将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内,并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器,计算一次心跳的时间,然后由该周期计算出频率,继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说,只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性,可以设定为测量五次心跳信号,然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好,在信号的采集上不能实现非常精确的采集,但是它的价格低廉,并且在经过系统的信号调理电路后,也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低,体积小,具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验,本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词:脉搏测量;心律监测;压电陶瓷片;液晶显示屏目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 测试方案及结果 (21)4.1 测试方案 (21)4.2 模拟测试结果 (21)4.2 实际测试结果 (22)5 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中,“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
基于51单片机的脉搏心率测量仪-参考论文
基于51单片机的脉搏测量仪摘要:脉搏心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度,本课题设计了一种基于51单片机的脉搏心率测量仪。
系统以STC89C51单片机为核心,以红外反射式传感器ST188为检测原件,并利用单片机系统内部定时器来计算时间,由红外反射式传感器ST188感应产生脉冲,单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数,时间由定时器定时而得。
系统运行中能显示脉搏心率次数和时间,系统停止运行时,能够显示总的脉搏心率次数和时间。
经测试,系统工作正常,达到设计要求。
关键词:脉搏心率测量仪;STC89C51单片机;红外反射式传感器一脉搏心率测量仪系统结构脉搏心率测量仪的设计,必须是通过采集人体脉搏心率变化引起的一些生物信号,然后把生物信号转化为物理信号,使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏心率变化,最后要得出每分钟的脉搏心率次数,就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏心率次数。
在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。
1.1 光电脉搏心率测量仪的结构光电脉搏心率测量仪是利用光电传感器作为变换原件,把采集到的用于检测脉搏心率跳动的红外光转换成电信号,用电子仪表进行测量和显示的装置。
本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、数码管显示电路、电源等部分。
1.光电传感器即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件,它由红外发射二极管和红外接收三极管组成,它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。
2.信号处理即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。
3. 单片机电路即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率(包括STC89C51、外部晶振、外部中断等)。
4.数码管显示电路即把单片机计算得出的结果用四位一体数码管显示出来。
5. 电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源,采用直流5V 电源供电。
脉搏测量实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过设计并实现一个基于ATmega8微控制器的脉搏测量与显示系统,验证脉搏测量技术的可行性和实用性,并探索其在实际应用中的潜在价值。
实验过程中,我们对脉搏信号的采集、处理、显示以及存储等环节进行了深入研究,取得了以下结论。
二、实验方法1. 硬件组成:实验中使用了ATmega8微控制器、LCD1602显示器、DS1302时钟芯片、AT24C02存储芯片、蜂鸣器、按键以及脉搏测量电路等。
2. 系统设计:采用模块化设计方法,将脉搏测量、显示、报警和数据存储等功能模块进行集成,形成一个完整的脉搏测量与显示系统。
3. 脉搏信号采集:利用脉搏测量电路将人体脉搏信号转换为电信号,通过ATmega8微控制器进行采样和处理。
4. 脉搏信号处理:对采集到的脉搏信号进行滤波、放大、去噪等处理,提取脉搏信号的频率和幅度信息。
5. 显示与报警:将处理后的脉搏信号在LCD1602显示器上实时显示,并根据设定的上下限值判断是否触发报警。
6. 数据存储:利用AT24C02存储芯片将测量数据、设定的上下限值以及报警状态等信息进行存储,实现数据的掉电保护。
三、实验结果与分析1. 脉搏信号采集:实验中成功采集到人体脉搏信号,并进行了有效处理,提取出脉搏信号的频率和幅度信息。
2. 显示与报警:系统实时显示脉搏测量结果,并根据设定的上下限值判断是否触发报警。
实验结果表明,系统对脉搏信号的检测和报警功能均达到了预期效果。
3. 数据存储:实验过程中,成功将测量数据、设定的上下限值以及报警状态等信息存储在AT24C02芯片中,实现了数据的掉电保护。
4. 实验误差分析:实验过程中,脉搏信号的采集和处理过程中可能存在一定的误差。
通过对实验数据进行统计分析,得出以下结论:(1)脉搏信号采集误差:主要受脉搏测量电路性能和人体脉搏信号波动的影响,误差范围在±5%以内。
(2)脉搏信号处理误差:主要受滤波、放大、去噪等处理环节的影响,误差范围在±3%以内。
五邑大学 脉搏心率测试仪报告两篇
五邑大学电子系统设计报告题目:脉搏心率测试仪测试与制作院系信息工程学院专业电子信息工程学号学生姓名指导教师陈鹏报告日期2012年12月电子系统设计报告脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,因此,在现代医学上具有重要的作用。
随着心脏的搏动,人体组织半透明度随之改变:当血液送到人体组织时,组织的半透明度减小;当血液流回心脏,组织则半透明度增大。
在人体组织较薄的手指尖通过红外对管来获得采集信号。
一、课程设计实验目的:1.通过对电子技术的综合运用,使学到的理论知识相互融泄贯通,在认识上产生一个飞跃。
初步掌握一般电子电路设计的方法,使学生得到一些工程设计的初步训练,并为以后的毕业设计奠定良好基础。
2.培养同学自学能力,独立分析问题、解决问题的能力。
对设计中遇到的问题,通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案;对实验中碰到的一些问题,能通过观察、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本方法去解决3.熟练掌握几种常用的单元元件电路的分析和设计方法。
4.学会电路的实验调试和整机指标测试方法,使学生巩固和加深对电子系统设计的理论知识,锻炼学生的动手能力。
二、课程实验设计方案:把转换为电信号的脉搏信号,在单位时间60s内进行记数,并用数字显示其记数值,从而直接得到每分钟的脉搏数。
三、设计要求及技术指标它的基本功能是:用传感器将脉搏的跳动转换为电信号,并加以放大,整形和滤波。
在短时间内(60s)测出每分钟的脉搏数。
它的作用可以在60S内测量脉搏数,并且显示其数字。
正常人脉搏为60-80次每分钟,婴儿为90-100次每分钟,老人为100-150次每分钟。
要求:1、实现在30~60内秒测量1分钟的脉搏数,并且显示其数字。
正常人脉搏数为60~80次/min,小孩为90~100次/min,老人为100~150次/min.。
2、用传感器将脉搏的跳动转换为电压信号,并加以放大整形和滤波。
脉搏测量发展现状
脉搏测量发展现状
脉搏测量是一种重要的生理参数监测手段,用于评估人体的健康状况。
近年来,随着科技的不断进步和医疗技术的创新,脉搏测量的发展取得了一系列的突破和进展。
传统的脉搏测量方式主要依靠医务人员或个人手动触摸患者的脉搏点,通过观察和计算来确定脉搏的节律和频率。
然而,这种方式存在一定的主观性和误差,不适合大规模的监测和长时间的连续测量。
随着电子技术的不断发展,出现了一系列的电子脉搏测量设备。
一种常见的设备是脉搏血氧仪,它通过红外线或光电二极管感测患者手指上的脉搏波形,并结合血氧传感器实时监测脉搏波形和血氧饱和度。
这种设备操作简便,测量准确,广泛应用于医疗机构和家庭护理中。
此外,近年来出现了基于光电子技术的可穿戴设备,如智能手环、智能手表等,可以实时检测脉搏,同时还能结合其他传感器实现多种生理参数的监测,如心率、血压等。
这些设备通过无线传输技术将数据传送到手机或云端平台,用户可以随时随地查看自己的脉搏和健康状况。
除了传统的电子设备,近年来还有一些新的脉搏测量技术不断涌现。
例如,研究人员通过使用微型传感器与皮肤接触,利用其微小振动来监测微弱的脉搏信号。
这种技术可以实现非接触式的脉搏测量,无需贴附传感器,更加方便和舒适。
此外,一些研究人员还将脉搏测量与人工智能相结合,通过建立机器学习模型来分析和预测脉搏的变化。
这种技术可以根据脉搏的特征识别患者的疾病风险,提供个性化的健康管理建议。
总的来说,脉搏测量的发展正朝着更加便捷、准确和个性化的方向发展。
随着科技的不断进步和医疗技术的创新,相信未来脉搏测量将在健康监测、疾病预防和个性化医疗等方面发挥更加重要的作用。
脉搏计的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程脉搏计的设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义1.国内外研究动态脉搏信号检测系统在国外的研究的比较早,比较深入。
20世纪80年代以来,通过液体传感器的研制,脉搏信号检测也有一点的发展,其工作原理是通过单位长度内动脉的血容积随时间改变多少从而转换成相应的液体阻值变化,通过这样就可以测量出脉搏信号的变化。
早在1969年科学家卡发现PVDF具有压电性能之后,PVDF经过几十年的研究和应用,不仅在其他领域,更是在医疗器械领域中应用的非常好。
自从1969年日本神视株式会社研究发明的光电传感器得到了广泛的应用的之后,欧洲等国家的研发机构也越来越看重研究利用光电传感器来实现脉搏信息的检测。
比如美国曾研制用于临床检测的新型脉波记录仪;日本曾研制“脉搏测定装置”;英国设计了用弹簧为动力的脉搏传感器,并记录了脉搏波;索尼公司生产出脉波记录仪,藤田六郎研制出光电脉诊仪,并用此传感器描述了脉象对应的脉搏图形。
脉搏检测系统的研制和分析处理方法在国内的研究上落后于西方国家,但随着中国科学技术发展以及这几年来中国的生物医学的兴起,我们在这方面的研究也取得了不少的成果,如1998年国防科技大学的朱国富、王博亮等人研制了微小型脉搏测量仪,该测试仪通过光电传感器来采集微弱的脉搏信号[12];北京中医药大学牛欣、杨杰等研制了压力取脉装置,通过该装置可以实时观察桡动脉运动情况[15];东南大学杨序等人的脉搏数据采集系统的研制,通过该脉搏数据采集能够准确分析人体的生理状况[16]。
而目前在国内市场上得到认可、应用较普遍的主要是上海中医药大学与复旦大学等单位联合研制生产的ZM—I型单探头中医脉象仪、ZM一Ⅲc型智能脉象仪。
2. 研究的目的与意义我们已经知道传感器技术在信息时代的重要性以及传感器技术在各个领域的广泛应用。
本课题所研究的数字脉搏计就是传感器技术在医疗诊断领域中的一种典型应用,这是现代数字信息技术和医疗技术完美的现代化结合下的产物。
脉搏心率测量仪中英文对照外文翻译文献
脉搏心率测量仪中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)译文:脉搏传感器及电路设计脉诊具有2600多年临床实践,是我国传统中医四诊中的精髓。
脉搏信息在中医、西医中都有着十分重要意义。
在传统中医脉诊中,切脉技巧复杂难以掌握和运用,医生主观因素影响也较大, 随着科学技术的发展, PVdF (聚偏二氟乙烯)压电薄膜的研制确定了不同的脉象仪用于脉诊的客观化,本设计的脉象仪传感器的敏感部分是人手指。
本文将从模拟中医脉诊的角度,研制了PVdF压电位体积能获得大的输出功率。
因为换能器单位体薄膜传感器,并应用于脉象仪研究。
积最大输出功率正比于机电耦合系数和能承受的定量化已成为中医诊断的必然趋势。
几十年来,国家选择PVdF压电薄膜,因为它有如下几个的优点:首先,膜轻且柔韧,易于制备,与人体组织的阻抗耦合性好,能紧贴皮肤,使得脉搏信号通过薄膜而不失真。
另外由于薄膜类似于人类皮肤,可以制作仿生触觉传感器。
压电常数大( d33 = 20 pC/ N) ,变力易于研究,但从研制情况看,大部分传感器不能模拟中敏度。
比石英晶体高10倍,压电电压输出常数切脉时所取三部,按、浮、寸三种诊法,g = 174是所有压电体中最高的。
检测脉搏信号,主要靠压力定标,适用性不够好。
其次,机械品质因素低,阻尼小,密度低,具有宽带特性,能满足脉搏信号的频率特性。
在非常高的交变电场中不至于去极化。
由于PVdF膜的柔性及其厚度方向伸缩振动的谐振频率很高,使得在很宽范围内有平坦的频率。
基于PVdF膜的以上优点,根据中医切脉模式,我们研制出了三点式的传感器,三个换能器分别由PVdF薄膜作成正方形片状,面积相当于切脉时指腹的受力面积,在压电薄膜电荷生成的两极分别蒸镀铝电极并引出导线,用柔性有机塑料薄膜封装并做成圆形基片,装在一根表带上。
考虑到患者体征、老幼等因素,三个换能器独立地对应于按、浮、寸三个部位,且能在表带上纵横调节。
测量时表带束在腕部,医生手指对应的放大三个换能器即可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
脉搏携带有丰富的人体健康状况的信息,自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来,脉学理论得到不断的发展和提高。在中医四诊(望、闻、问、切)中,脉诊占有非常重要的位置。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法,其历史悠久,内容丰富,是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。脉诊作为“绿色无创”诊断的手段和方法,得到了中外人士的关注。但由于中医是靠手指获取脉搏信息,虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受,然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先,切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征,受到感觉、经验和表述的限制,并且难免存在许多主观臆断因素,影响了对脉象判断的规范化;其次,这种用手指切脉的技巧很难掌握;再则,感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化和主观性,大大影响了其精度与可行性,成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了将传统的中医药学发扬光大,促进脉诊的应用和发展,必须与现代科技相结合,实现更科学、客观的诊断[1]。
论文题目
心率(脉搏)信号检测仪
文献综述:
随着我国社会老龄化的到来,城市中大量独居老人的健康监护问题越来越突出。心血管疾病作为老年人疾病中比例较高的病症,许多病情较轻的病人由于未及时进行检查,错过了宝贵的诊治机会,导致病情加重,严重者可能引起中风甚至危及生命。因此,预防此类疾病对老年人的健康具有重要意义。
脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展:
自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析
目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他功能,但是对于这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医生观察,进行分析以后才能确认结果,浪费大量的人力,且认为引入的误差较大。因此,未来脉搏自动监测的内容将更加详细,自动分析诊断的功能也将更加强大
数字化技术等先进技术的应用。
随着数字科学技术的发展,脉搏测量仪的集成度将更高,更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小,测量更加准确。
多功能化越来越明显
目前的脉搏测量仪,一般都有测试血氧、心电图等功能,单纯的脉搏测量仪已经很少见到。随着电子技术的发展,脉搏测量仪必将实现更多的功能。
设计中使用到的系统利用压电陶瓷片将脉搏转化为电压信号,经过信号调理后利用AT89S51单片机进行信号采集和处理,在短时间内,测量人体一分钟的脉搏数,并将心率进行实时显示,便于携带。达到了方便、快速、准确测量心率的目的。这样的脉搏测量系统性能良好,结构简单,性价比高,输出显示稳定,比较适应大众化,适合家庭进行自我检查以及医院护士进行每日的临床记录。
在先进科学技术的推动下,医疗仪器的相关技术日新月异,全球医疗仪器的发展朝微小化迈进。便携式、低功耗的心率计会越来越受到人们的青睐。长期以来,各种静态的、动态的、随身携带的、远程遥控的心率计已经相继问世。由于心率和心率变异是临床心血管疾病诊断所需要的重要生理参数,有关心率和心率计的研究一直以来成为医学、电子学、工程技术领域科研的工作者们的涉足焦点。在国外到06年底,已经开始研究可佩戴式心率计。植入人体式心率计。国内的心率计产品由于受相关科学水平及生产设备的限制,功能和集成度不及国外。
早在1860年Vierordt创建了第一台杠杆式脉搏描记仪,国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展,国内外在研制中医脉象仪方面进展很快,尤其是70年代中期,国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组,多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。脉象探头式样很多,有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等,其中以单部单点应变片式为最广泛,不过近年来正在向三部多点式方向设计[2]。心血管疾病是当今发达国家死亡率占第一位的重要疾病,在我国也是死率最高的一类疾病,世界卫生组织已将其列为2l世纪危害人类健康的头号杀手[1]。随着人们生活水平的提高,工作方式以及膳食结构的变化,源于心脏与循环系统的不健康而导致的心血管疾病已逐渐成为威胁人类健康的主要疾病。心血管疾病是一种常见病、多发病,而且有极高的死亡率。据统计,1990年全球大约有1400万人死于心血管疾病,预计到2020年,死于心血管疾病的患者将达到2500万人。目前我国城市人口中每5个成年人中就有1个人不同程度的患有心血管面的疾病。中国每年有100万人死于脑卒中,并且有更多的人致残。特别是在近,中国、日本和新西兰研究人员发现高血压是东方人脑卒中的主要原因[3]。近来,心血管疾病的发病率逐年提高,患者的年龄却逐年降低,心血管疾病对人类身体健康产生的威胁也越来越大。人们希望通过早期采取一些积极的防治手段,使自己拥有健康。同时,中国已经进入了老龄化社会,越来越多的老年人受到慢性疾病的困扰,如高血压、冠心病、慢性支气管炎等。老年慢性疾病通常是终身性疾病,疼痛和昂贵的医疗费用不仅严重影响病人的生活质量.而且占用了大量医疗卫生资源,带来不堪重负的社会经济负担。要避免和减少高血压、心脏病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害,有效的早期预防、早期诊断和早期治疗方法和设备,以及快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是目前广大医学界专家正在共同努力研究的重点,改进对心血管疾病的预防及治疗手段已经成为现代医学界个大难题。
国内外研究现状
科技的创新,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。
医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数,方法是用手按在病人腕部的动脉上,根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间,一般不会作1分钟的测量,通常是测量10秒钟时间内心跳的数,再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数,即使这样做还是比较费时,而且精度也不高。为了提高脉搏测量的精确与速度,多种脉搏测量仪被运用到医学上来,从而开辟了一条全新的医学诊断方法。