心率测量及报警装置
监护仪使用说明
新生儿科飞利浦监护仪使用流程及说明:使用对象：凡是病情危重需要进行持续不间断的监测心搏的频率、节律与体温、呼吸、血压、脉搏及经皮血氧饱和度等患儿。
操作程序:一心电监护操作程序。
1. 连接心电监护仪电源。
2. 将患儿平卧式半卧位。
3. 打开主开关。
4. 用生理盐水棉球擦拭患儿胸部贴电极处皮肤。
5. 贴电极片( 巳有导电糊) 连接心电导联线，屏幕上心电示波出现，附一: 通常使用心电监护仪时用的电极以及各电极安放的位置：有五个电极安放位置如下。
右上(RA) ：胸骨右缘锁骨中线第一肋间。
右下(RL) ：右锁骨中线剑突水平处。
中间(C) ：胸骨左缘第四肋间。
在上(LA) ：胸骨左缘锁骨中线第一肋间，左下(LL) ：左锁骨中线剑突水平处。
附二: 监护系统临监测心电图时主要观察指标。
1. 定时观察并记录心率和心律。
2. 观察是否有P 波，p 波的形态、高度和宽度如何。
3. 测量p 一R 间期、Q—T 间期。
4. 观察QRS 波形是否正常，有无“漏搏”。
5. 观察T 波是否正常。
6. 注意有无异常波形出现二监测血压将袖带绑在至肘窝3 一6cm 处。
按主设定﹥测量>NIBP﹥START分为自动监测，手动监测和持续监测及报警装置。
手动监测是随时使用随时启动START 键；自动监测时可定时，人工设置间隔时间，机器可自动按设定时间监测；设置持续监测时，机器持续监测数分钟，一般为 5 分钟。
机器在这 5 分支内不断充气、放气，直至测出结果。
三经皮血氧饱和度监测：用经皮血氧饱和度监测仪红外线探头固定在患儿指( 趾) 端，监测到患儿指( 趾) 端小动脉搏动时的氧合血红蛋白占血红蛋白的百分比。
注意事项一心电监护1. 若存在规则的心房活动，则应选择P 波显示良好的导联。
2. QRS 振幅应>0.5mV ，以能触发心率计数。
3. 心电监护只是为了监测心率、心律变化，若需分析ST 段异常式更详细地观察心电图变化，应做常规导联心电图。
心电监护仪的使用和报警处理
短阵室速
室上速（设置频率、连续室上性搏动的个数）
漏搏
长间歇（设置间歇时间）
不规则心率
起搏器未捕获/不起搏
精品PPT
心率失常报警
原因
病情变化 设置不当，起搏心率 干扰
处置
识别报警严重程度，通知医生， 按医嘱处置
对有起搏器的患者应能识别 起搏信号
解除干扰
精品PPT
总结
报警不应关闭，但可关闭某些单项 音量早晚应有所不同，勿过轻过响 所有的报警都应查看和处理 “宁可信其有，不可信其无”
润湿 丰富 的导 电糊
适合病人类型的血 氧探头
光洁 的导 联线 接头
适合病人类型 的血压袖带尺 寸（标志线）
精品PPT
心电监测—电极安放
标名
AAMI彩色码
RA（右上） 白
LA（左上）
黑
C（V ）（胸导） 棕
RL（右下）
绿
LL（左下）
红
IEC彩色码
（ 红） （黄 ） （白） （黑） （绿）
安放部位
胸骨右缘锁骨中线第一肋间 胸骨左缘锁骨中线第一肋间 胸骨左缘第四肋间 右锁骨中线剑突水平处 左锁骨中线剑突水平处
等
精品PPT
病人自身
避免常见的干扰
安静，稳定的病人状 态
侧翻、起卧、运 动的干扰
精品PPT
避免常见的干扰
润湿丰富 的导电糊
电极片选择
光洁的导联线接头
一般每24小时更换一次电极片 不能使用过期或重复使用一次性电极片
精品PPT
仪器自身异常报警
导线未连接好（检查导线有无中间断裂、老化、打折） 电源不足（检查蓄电池充电） 设备故障
精品PPT
“报警疲劳”
心电监护操作注意事项及常见报警处理【最新版】
心电监护操作注意事项及常见报警处理导语心电监护仪是护士临床工作中常用的操作仪器，关于心电监护的使用及常见故障处理，你都清楚么?来源:护理人(ID:huli_ren)(本文转载仅作分享，如有侵权请联系我们，必删除，谢谢!)心电监护仪使用常规(一) 使用对象:凡是病情危重需要进行持续不间断的监测心搏的频率、节律与体温、呼吸、血压、脉搏及经皮血氧饱和度等患者。
(二) 心电监护操作程序1.准备物品。
主要有心电监护仪、心电血压插件联接导线、电极片、生理盐水棉球、配套的血压袖带。
2. 操作程序如下:连接心电监护仪电源;将患者平卧位或半卧位;打开主开关;用生理盐水棉球擦拭患者胸部贴电极处皮肤;贴电极片，连接心电导联线，屏幕上心电示波出现;将袖带绑在至肘窝上两横指处。
按测量-设置报警限-测量时间。
(三) 通常使用心电监护仪时用的电极以及各电极安放的位置有五个电极安放位置如下。
右上(RA) :胸骨右缘锁骨中线第一肋间。
右下(RL) :右锁骨中线剑突水平处。
中间(C) :胸骨左缘第四肋间。
左上(LA) :胸骨左缘锁骨中线第一肋间，左下(LL) :左锁骨中线剑突水平处。
(四) 监护系统临监测心电图时主要观察指标1. 定时观察并记录心率和心律。
2. 观察是否有P 波，p 波的形态、高度和宽度如何。
3. 测量p 一R 间期、Q-T 间期。
4. 观察QRS 波形是否正常，有无“漏搏”。
5. 观察T 波是否正常。
6. 注意有无异常波形出现。
血压监测:1.主要功能:它分为自动监测，手动监测及报警装置。
手动监测是随时使用随时启动START 键;自动监测时可定时，人工设置间期，机器可自动按设定时间监测。
2. 使用血压监测仪时应注意以下:首先，应注意每次测量时应将袖带内残余气体排尽，以免影响测量结果。
第二，选择好合适的袖带。
经皮血氧饱和度监测:1. 用经皮血氧饱和度监测仪红外线探头固定在患者指端，监测到患者指端小动脉搏动时的氧合血红蛋白占血红蛋白的百分比。
监护仪使用及报警设置
限44mmHg
关键
关键词
关键词
课程内容学习
04 无创血压监测有什么要注意呢？
（1）注意避免在内瘘肢体、偏瘫肢体、一侧乳腺癌切除患者的同向肢体上、输液肢体、水肿血 肿皮肤破损的肢体上进行血压监测。还需留意凝血功能差和廉状细胞疾病的病人，避免因测量血 压导致医疗纠纷发生 （2）应常规更换测量部位，每 4 个小时更换一次。避免持续在一侧肢体上测量，导致与袖带摩 擦的肢体发生紫癜、缺血和神经损伤 （3）成人、儿童、新生儿测量时，注意袖带、压力值的选择调节。因为施加于成人的压力用于 儿童和新生儿会威胁到患儿的安全；而当仪器设定在新生儿是，则测不出成人的血压
01 监护仪上没有监测呼吸的模块，呼吸是怎么监测出来的？
➢ 依靠心电图的电极片来感知胸廓的阻抗变化，显示呼吸的波形和数据 ➢ 左下和右上的电极片是呼吸感应电极片，尽量将 2 个电极对角安放，以便获得最佳
呼吸波 ➢ 如果病人以腹式呼吸为主，应把左下的电极片粘在左侧腹部起伏最明显处
正常心率： 上限：100次/分 下限：60次/分
谢谢大家
心电监护仪
的使用及报警设置
目录 CONTENT
01. 目的
03. 常用监测项目报 警设置
02. 原则
04. 小结
PART.01
目的
目的
保证患者的安全
减少护士的工作风险， 及时发现病人的异常 生命体征
充分发挥监护仪功能， 更加确切反映病人的 病情变化
PART.02
原则
原则
根据医嘱进行设置报警值或根据患者上一班8小 01 时内生命体征波动范围、患者病情动态变化设置，
课程内容学习
03 血氧饱和度指套和血压计袖带可以置于同一肢体吗？
心率监测器说明书
心率监测器说明书产品名称：心率监测器型号：XYZ-123制造商：ABC有限公司一、产品介绍心率监测器是一款用于监测人体心率的便携式电子设备。
它采用先进的心率监测技术，能够准确测量用户的心率，并提供相关的数据分析和健康建议。
该产品具有简单易用、精确可靠、便携轻便等特点，适用于日常健康管理和运动训练等场景。
二、产品特点1. 心率监测：该设备能够实时监测用户的心率，并将数据显示在设备屏幕上。
用户只需佩戴设备，即可获取准确的心率数据，无需其他操作。
2. 数据存储：心率监测器内置存储芯片，可以将用户的心率数据保存在设备中。
用户可以通过连接电脑或移动设备，将数据导出并进行长期分析和记录。
3. 报警功能：当用户的心率超出设定的健康范围时，心率监测器将会发出警报提醒用户。
用户可以根据个人需求，自行设置心率报警阈值。
4. 运动模式：该设备提供多种运动模式选择，如跑步、骑行、爬山等。
用户可以根据自己的运动类型选择相应的模式，以获得更精确的数据分析。
5. 防水设计：心率监测器具有防水功能，可以正常使用在游泳、洗手等日常生活场景中，但不适宜潜水或长时间浸泡在水中。
三、使用方法1. 佩戴设备：将心率监测器固定在手腕上，并确保设备与皮肤贴紧，避免松动影响心率的准确性。
2. 开机操作：按下设备侧面的开关按钮，屏幕将亮起并显示设备名称和电量信息。
3. 实时监测：设备将自动开始监测用户的心率，并将心率数据显示在屏幕上。
用户可以通过触摸屏幕浏览更多的心率数据和健康建议。
4. 数据存储：设备会自动将心率数据保存在内部存储芯片中。
用户可以使用附带的数据线连接设备和电脑，将数据导出保存，以进行更深入的分析。
5. 设置参数：用户可以根据个人需求，通过设备菜单进行一些参数的设置，例如心率报警阈值、运动模式选择等。
6. 充电方式：使用附带的充电线连接设备和插座，即可为心率监测器充电。
充电指示灯将显示充电状态，当充满电时指示灯将熄灭。
四、注意事项1. 心率监测器为医疗辅助设备，不能替代专业医疗诊断。
心电监护仪的使用和报警处理
安全范围 上限 +20
+20
+20
+10
下限 -5
-10
-20
-20
血压，收缩压为报警参数，在病人实际收缩压基础上±10-20mmhg
实际收缩压
≤100mml/y
100-160mml/y ≥160mml/y
安全范围
上限
+20
+20
+10
下限
-10
-20
-20
舒张压为报警参数，在病人实际舒张压基础上±10-20mmhg
正确认识报警
·监护仪报警分级
高优先级 需立即处理的紧急情况，如：
中优先级 需快速反应的危险情况，如：
低优先级 需要引起注意的情况，如：
***TACHY 141>140
** PAIR PVCs NO ST2 SOURCE
正确认识报警
监护仪常见高优先级有报警哪些？
恶性心律失常：如室颤、室速、窦性停搏、极度心动过速、极度 心动过缓等
标名
AAMI彩色码
RA（红） 右锁骨中点外下方 LA（黄） 左锁骨重点外下方 RL（绿） 剑突下偏右
血氧饱和度监测—测量注意事项
1.探头线应该置于手背(指甲面朝向)。 2.不能连续长时间的监护同一部位。一般建议每两小时更换一次测
量部位。 3.不要将血氧传感器探头与血压袖套放在同一手臂上使用。 4.传感器安装不当或与肢体接触位置不当。
心率失常报警
原因
病情变化 设置不当，起搏心率 干扰
处置
识别报警严重程度，通知医生， 按医嘱处置
对有起搏器的患者应能识别 起搏信号
解除干扰
总结
报警不应关闭，但可关闭某些单项 音量早晚应有所不同，勿过轻过响 所有的报警都应查看和处理 “宁可信其有，不可信其无”
心电监护仪报警值设置
心电监护仪报警值设置心电监护仪是一种自动化、智能型仪器，它主要是用来监护病人的体质参数，在保障危重病人的生命安全上起着很重要的作用。
心电监护仪也是医院使用科室和数量最多的电子设备。
但各种监护仪都有它本身不能克服的缺点，所以它不能完全代替医生和护士，使用过程中需要由医护人员严格按要求操作，正确设置参数，才能保证物尽其用。
一、监护仪报警设定原则1、保证病人的安全。
2、不允许关闭报警功能，除非患者处于临终状态，家属要求放弃抢救及治疗；正在抢救时才可以暂时关闭。
3、报警范围的设定不是正常范围，而应是安全范围。
4、报警范围应根据情况随时调整，至少每班检查一次设置是否合理。
交接班时，接班者按要求调节报警上下限。
5、转运过程中，转运监护仪上的报警设定必须与床边监护仪相同。
二、心率报警设置1、正常心率（60-100次/分），若无特殊情况，上限设100次/分，下限设60次/分。
2、异常心率：参考平时心率维持的范围，根据患者的具体情况对待。
（1）心动过速：上限上浮5-10%，最高不超过140次/分；下限下浮10-20%，或遵医嘱设报警限。
（2）心动过缓：上限上浮15-20%，下限根据血流动力学情况，可调至45-50次/分，或遵医嘱设报警限。
（3）有心脏起搏器的心率：上限上浮10-20%，或遵医嘱设报警限；下限设置起搏器下限的频率。
三、血压设置1、正常血压（90-140/60-90mmHg），若无特殊情况，收缩压上限设140mmHg，下限设90mmHg，舒张压上限设90mmHg，下限设60mmHg；2、高血压：应询问平时血压的控制范围，以基础血压上下浮10-20%，或遵医嘱设报警限；3、需要严格控制血压或使用血管活性药物的患者（如主动脉夹层、液体复苏过程），遵医嘱设报警限。
4、血压高于正常：上限设在现有血压上浮5-10%，下限设在现有血压下浮10-20%；或遵医嘱设报警限。
5、血压低于正常：上限设在现有血压上浮10-20%，下限设在现有血压下浮5%；或遵医嘱设报警限。
监护仪的使用方法
监护仪的使用方法监护仪是一种医疗设备，用于监测病人的重要生命体征以及提供警报功能，以便及时诊断和治疗。
监护仪通常由多个部件组成，包括主机、显示屏、传感器和报警装置。
下面将详细介绍监护仪的使用方法。
1.准备工作在使用监护仪之前，首先需要确认设备已经正常开启，并检查电源线是否连接稳固。
而后，将传感器与主机连接，并确保连接牢固。
在接触皮肤之前，需清洁和消毒传感器，以确保测量的准确性和卫生。
2.连接传感器将传感器与病人体位区域接触，大多数监护仪都具有多种传感器，包括心率、血压、呼吸、体温等。
根据需要选择相应传感器，并确保其连接到正确的位置，并保持良好的贴紧。
对于血压传感器，还需要正确将气袋安装在上臂或腿上，以确保准确的测量。
3.开始监护接通电源后，监护仪将启动并显示病人的生命体征数据。
根据需要，可以通过按下相应的按钮选择监测参数，例如心率、血氧饱和度、呼吸频率等。
监护仪将实时显示这些数据，并定期更新。
4.警报功能监护仪通常带有警报装置，用于提醒医护人员病人的生命体征是否超出正常范围。
如果某项参数超出设定阈值或出现异常，监护仪将发出警报声音或闪光灯，以提醒医护人员立即采取行动。
在设置警报阈值之前，需要根据病人的具体情况以及医学标准进行调整。
5.数据记录与输出监护仪通常具有数据记录和输出功能，可以将监测到的生命体征数据保存并以报表或图表形式输出。
这可以帮助医护人员进行更详细的分析和诊断，也可以用于后续的病历记录和研究。
了解如何使用监护仪的数据记录和输出功能非常重要。
6.定期检查与维护为确保监护仪的正常运行和准确性，需要进行定期的检查和维护。
这包括检查电源线和传感器连接是否稳固，清洁和消毒传感器以保持卫生，校准监护仪数据的准确性等。
如果发现任何故障或问题，应立即联系维修人员进行修理或更换。
综上所述，正确使用监护仪对于保护病人的生命安全和提供有效的医疗护理至关重要。
掌握监护仪的使用方法，并按照标准程序进行操作和维护，能够有效地监测病人的生命体征和为医护人员提供准确的数据。
点滴报警器工作原理
点滴报警器工作原理一、引言点滴报警器是一种常见的安全设备，广泛应用于医院、养老院和家庭等场所。
其主要功能是监测患者或老人是否出现异常情况，并及时报警通知护理人员进行处理。
本文将介绍点滴报警器的工作原理。
二、点滴报警器的组成部分点滴报警器主要由以下几个部分组成：1.传感器：用于检测患者或老人是否出现异常情况，如心率异常、呼吸困难等。
2.控制器：负责对传感器采集到的数据进行处理，并根据设定的阈值判断是否需要触发报警。
3.报警装置：当控制器判断需要触发报警时，会通过报警装置发出声音或光信号来通知护理人员。
4.电源：提供电力支持，使设备能够正常工作。
三、传感器的工作原理传感器是点滴报警器最重要的组成部分之一，其主要作用是检测患者或老人身体状况。
常见的传感器有以下几种：1.心率传感器：通过检测患者心跳频率来判断其身体状况。
2.呼吸传感器：通过检测患者呼吸频率来判断其身体状况。
3.温度传感器：通过检测患者体温变化来判断其身体状况。
4.压力传感器：通过检测点滴注射速度和液位变化来判断是否出现异常情况。
这些传感器都是基于物理原理工作的。
例如，心率传感器通过检测心跳的机械振动来获得信号，呼吸传感器则通过检测胸部的运动来获得信号。
温度传感器则是利用热敏电阻或热电偶等元件来转换温度变化为电信号，压力传感器则是利用应变片等元件来转换压力变化为电信号。
四、控制器的工作原理控制器是点滴报警器的核心部分，其主要作用是对传感器采集到的数据进行处理，并根据设定的阈值判断是否需要触发报警。
控制器通常采用单片机或微处理器作为核心芯片，具有高精度、低功耗、可编程等优点。
控制器首先会对采集到的数据进行滤波和放大处理，以提高信号的稳定性和准确性。
然后，根据设定的阈值进行判断，如果数据超过了设定的阈值，则会触发报警。
控制器还可以实现一些高级功能，如数据存储、远程监测、自动调节等。
例如，控制器可以将采集到的数据存储在内部存储器中，以备后续分析。
心电监护仪的使用和报警处理流程
心电监护仪的使用和报警处理流程心电监护仪的介绍心电监护仪是一种用于测量和记录患者的心电信号的医疗设备。
它能够帮助医务人员了解患者的心脏功能并监测心脏状况。
心电监护仪具有多种功能，包括实时监测、记录心电图、报警等。
心电监护仪的使用步骤1.准备好心电监护仪设备，确保设备处于工作状态。
2.将心电传感器与设备连接，通常是通过导线连接。
3.将心电传感器正确放置在患者胸部，确保传感器紧密贴合患者皮肤，并确保传感器与设备连接稳定。
4.打开心电监护仪设备，并进行相关设置，如选择监测模式、设置报警上限和下限等。
5.仔细观察心电波形，确保监测到的信号稳定并正确。
6.采集心电数据并记录，可以选择实时记录或定时记录等方式。
7.在监测过程中时刻关注患者的心脏状况，如有异常及时采取相应措施。
心电监护仪的报警处理流程心电监护仪在监测中会出现各种报警，及时处理这些报警对于患者的安全至关重要。
以下是处理心电监护仪报警的一般流程：1.首先，当心电监护仪发出报警声音时，操作人员应立即关注报警信号。
2.操作人员应仔细观察监测屏幕上的心电波形和相关参数，了解患者的实际情况。
3.如果报警是由于心电信号丢失或异常引起的，请检查心电传感器是否正确连接，并尝试重新连接或更换心电传感器。
4.如果报警是由于心率过快或过慢引起的，请立即采取相应措施。
例如，如果心率过快，可以给患者注射药物来降低心率；如果心率过慢，可以进行心脏按压等急救措施。
5.如果报警是由于心律失常引起的，请记录报警时的心电波形，并参考相关心电图诊断书籍或咨询专业人员进行进一步分析和处理。
6.在处理完报警后，操作人员应及时清除报警，并记录相关信息，以备后续参考。
以上是一般的心电监护仪使用和报警处理流程，不同型号和品牌的心电监护仪可能有一些细微差异。
在使用心电监护仪之前，操作人员应详细阅读设备的使用说明书，并接受相关培训和指导，以确保正确操作和处理报警。
心电监护仪在医疗过程中起到了至关重要的作用，准确的使用和及时的报警处理能够帮助医务人员保护患者的安全和健康。
心率监测报警器的设计与研究
心率监测报警器的设计与研究摘要：调查发现，当今社会心脏发病率较高，并且救助不及时从而导致死亡。
因此减少因发病过程中产生救助不及时而造成遗憾尤为重要，所以研究随身心率检测器的重要性由此可见。
本项目旨在提出一种能够在心脏发病时及时救助的设计方案，可以实时监测具有心脏病的患者心率值，在心率异常或者消失时会发出紧急报警的声音，并且会自动拨打求助电话进行远程报警，通知附近医院及患者家属，从而为患者的生命赢得宝贵的时间。
关键词：心脏发病率，随身心率监测报警器，心率值，远程报警1.研究背景（1）心脏发病率的现状对于我国来讲，与大城市周边15岁及以上人口相比，慢性阻塞性肺病和糖尿病的患病率约为12.3‰，即脑血管病的发病率和死亡率为12.3‰，农村发病率和死亡率要低得多，约为8.1‰，城乡合并为10.2‰。
60岁以上人群糖尿病患病率约为27.8‰。
一般来说，60岁左右无法治愈的人在老年人中比较常见。
如果不能及时得到心脏病，就必须采取适当的药物治疗，阻塞的血管和神经会导致恶性心律失常。
为了及时掌握时间，大多数患者或死者家属应在紧急情况出现时立即呼叫救护车。
严重的心脏病发作比身体伤害更严重，必须处于危急状态。
专门从事心脏病学的医生称紧急救援时间“不是一两个黄金时间”。
在美国，心脏病发作的脑出血患者中，只有十分之一可以在 1 到 2 小时内被送往医院。
脑出血的严重程度实际上并不清楚。
部分脑出血患者送药物治疗的医院配套设施较好，配套设备不足，根本无法为患者提供紧急医疗救治。
（2）家里人对发生心脏发病无法及时救助的现状以明星例子说明：①高以翔 2020 年 11 月 27 日凌晨录制综艺节目时因为高强度的工作导致心脏骤停猝死，并没有及时救助。
②孙侨潞 2021 年 1 月 1 日因为跨年夜一是熬夜，二是过度饮酒，所以导致死于心肌梗死，并没有及时救助。
心脏发病率高的现状问题十分严峻，多数人又对这种现象束手无策。
本项目利用已有的成熟技术，旨在研究一种能够及时救助心脏病人的设计方案，来解决救治不及时的问题。
心率和血压检测及报警系统的研究与设计
心率和血压检测及报警系统的研究与设计徐伟杰;张声岚;闫建科;张烈平;金长华【摘要】文章介绍一种老人心率和血压检测及报警系统.该系统以芯片STM32系列MCU为基础,可实时检测老人的心率和血压值,自动判断老人心率和血压是否异常,通过手机APP将老人心率和血压异常信息通知其监护人,监护人就可以有效并及时地救助老人.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2018(020)007【总页数】4页(P81-83,80)【关键词】STM32;心率;血压;检测【作者】徐伟杰;张声岚;闫建科;张烈平;金长华【作者单位】桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林 541006;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林 541006;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林 541006;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林 541006;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林 541006【正文语种】中文【中图分类】TP311.561 引言2 系统设计方案根据2010年全国第六次人口普查结果显示，中国60岁以上的老人接近1.78亿，占人口的比重为13.26%，65岁以上的人口接近1.19亿，占总人口比重为8.87%[1]，显然中国已经步入了人口老龄化社会。
而老人很多都患有高血压、心肌梗塞等疾病，其监护人因为工作等原因不能时刻陪伴在老人身边，不能及时救治突发疾病的老人，因此，如果能设计一套可以实时检测老人心率和血压值并在老人心率和血压异常的情况下通知其监护人的报警系统意义重大。
目前在国内，要想知道自己心率和血压值的途径主要是去医院体检，虽然其数据很准确，但是它不能实时检测心率和血压值，而且费用也很贵。
现在市场上也有很多可以检测心率和血压的智能手环，但是它们的功能基本都是只能实现检测，而不能在心率和血压异常时自动向他人发送告警信息。
文章介绍一种心率和血压检测及报警系统，该系统以STM32系列MCU为基础，能自动判断老人是否心率异常和血压异常，然后通过手机APP将老人的心率和血压异常信息及时通知监护人并发出定位报警消息，使监护人能有效并及时救助老人。
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心率测量及报警装置《电气技术实践基础》综合设计2017年11月摘要光电容积脉搏波包含了人体丰富的生理、病理信息，对其进行实时监测可为临床研究和诊断提供科学的指导。
这一套基于图形化虚拟仪器电子电路的光电容积脉搏波信号采集、处理、脉搏频率显示及报警系统，可完成对该信号的实时采集、显示和信息反馈。
装置原理简单，用简单分立元件及中规模集成电路模拟了LabVIEW系统的基本功能。
关键词：光电容积脉搏波，模拟电路，数字电路，仿真AbstractThe light capacitance pulse wave contains abundant physiological and pathological information of human body, and real-time monitoring of it can provide scientific guidance for clinical research and diagnosis. The signal acquisition, processing, pulse frequency display and alarm system based on graphic virtual instrument electronic circuit can accomplish the real-time acquisition, display and information feedback of the signal. The principle of the device is simple, and the basic functions of the LabVIEW system are simulated by simple discrete components and medium scale integrated circuits.Key words: PPG, analog circuit, digital circuit, simulation目录1. 设计背景 (3)1.1光电容积脉搏波介绍 (3)1.2脉搏波传感器 (3)2. 方案描述 (4)2.1设计原理 (4)2.1.1模块设计 (4)2.1.2输入信号模拟模块 (4)2.1.3信号预处理模块 (6)2.1.5整流稳压电路 (10)2.1.6计数模块 (10)2.1.7锁存器 (15)2.1.8数码管显示及报警系统 (16)2.1.9 系统的控制原理 (16)3. 仿真结果 (18)3.1仿真方法 (18)3.2仿真结果 (18)4. 改进方向及总结 (18)4.1改进方向 (18)4.2总结 (19)1. 设计背景1.1光电容积脉搏波介绍光电容积脉搏波(PPG，photoplethysmograph)信号是人体重要的生理信号，包含着人体心脏器官和血液循环系统丰富的生理、病理信息。
当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过投射或反射方式传送到光电传感器。
由于受到皮肤肌肉组织和血液的吸收衰减作用，光电传感器检测到的光电强度会有一定程度的减弱。
当心脏收缩时，外周血管扩张，血容量最大，光吸收最强，因此检测到的光信号强度最小; 当心脏舒张时，外周血管收缩，血容量最小，光吸收最弱，因此检测到的光信号强度最大，使得光电传感器检测到的光强度随心脏搏动而呈现脉动性变化。
将此光强度变化信号转换为电信号，再经放大后即可反映出外周血管血流量随心脏搏动的变化。
1.2脉搏波传感器目前脉搏波传感器主要是基于光电容积描记技术设计而成，其主要有两种设计方式，透射式，即发光二极管与探测器位于手指两侧; 反射式，即发光二极管与探测器位于指端同一侧。
传统脉搏波传感器多采用透射式测量方法。
现在成熟的方法是采用反射式测量方法对脉搏波传感器进行了选型。
其电路示意图如图1所示。
传感器的4，5 脚为电源脚。
2 脚为 2 个LED 的公共负极，通过调节 1 和 3 管脚上的电阻值可以调节传感器的发光功率。
管脚 6 为原始的脉搏波信号输出端。
2. 方案描述2.1设计原理2.1.1模块设计图2工作流程图工作流程图如图2。
脉搏波传感器将光信号转换为电信号，作为脉搏测量电路的输入信号。
输入信号是以一定规律周期性变化的模拟信号，信号预处理模块持续接收该信号，并将其处理为频率与脉搏频率一致的方波信号，驱动计数模块工作。
计数结果输入译码计算模块，换算为每分钟脉搏次数，而后锁存保持并通过三位七段码显示结果。
稳压源为装置各工作电路模块供电。
3位十进制计数器的循环计数和数码管BCD码输入信号锁存的原理见2.14部分详细介绍。
2.1.2输入信号模拟模块图3 典型的PPG波形如图4，典型的PPG波形可以近似为一系列正弦波的叠加。
其函数模型可以简化为102sin 2sin 5)(f ++=x x x图4 模拟函数信号人的脉搏频率变化范围在1~4Hz ，为了简化仿真，模拟输入信号电路设计了三路，基波频率分别为1Hz 、2Hz 、4Hz 的输入信号)(3.016sin 09.08sin 15.0)(3.08sin 09.04sin 15.0)(3.04sin 09.02sin 15.0321V t t U V t t U V t t U I I I ++=++=++=ππππππ图5 模拟输入信号电路图2.1.3信号预处理模块图6信号预处理电路信号预处理电路的功能为：将幅值为68mV-470mV，频率为1-4Hz的双峰脉搏波形经过滤波、放大、整形成为对应频率，幅值为0-4V的方波作为时钟信号送到计数器的CLK端口。
如图6所示，双峰脉搏波信号从IO2口进入，IO3接5V稳压电源，处理后得到的方波信号从IO1输出。
利用双峰脉搏波信号的低频特性，经过一个RC低通滤波器滤出一些高频的噪声。
然后再通过放大电路得到脉搏波信号，如图7所示。
为了便于计算心率和提高心率检测的准确性；设计中还将脉搏波信号整形为方波信号，通过方波信号和脉搏波信号计算心率值，如图8所示。
图7 滤波放大后波形（交流）图8 整形后波形2.14 控制脉冲发生器以及锁存清零时钟控制脉冲发生器模块用于每15s 产生一次持续时间为0.25s 的低电平信号，用于控制计数器的清零以及锁存器的置数。
控制脉冲发生器本质是一个555定时器及电容电阻组成的多谐振荡器，如图9所示。
根据555多谐振荡器公式：1T =0.7（9R +10R ）C2T =0.710R C得出，1T =15.265s,2T =0.25s 基本符合设计要求，见图10。
图9 控制脉冲发生器图10（1）控制脉冲低电平信号图10（2）控制脉冲高电平信号锁存清零触发的工作原理与控制脉冲发生器基本一致（图11），产生的波形为T=250ms的时钟信号，如图12。
图11 锁存清零触发模块图12 锁存清零时钟波形2.1.5整流稳压电路整流电压输入端接市电（220V ,50Hz ），经过匝数比为220:5的变压器、桥式整流电路和稳压管稳压电路，输出可以认为是恒压源。
图13整流稳压电路V U n n U 151122==副边输出电压,选择额定稳压值为5V 的稳压管1N5338BG 。
根据Z O U U =,理论上输出电压为5V 。
2.1.6计数模块计数模块为一简单的时序电路，它实现对一段时间内接收的脉冲进行计数功 能。
它的输入端口由脉冲输入端和计数清零端构成，输出端由三个压缩bcd 码构成。
本系统用来测量人的心率，其值不会大于三位数，故本模块最大能实现三位数计数，以便适应不同技术周期的情况。
计数功能由三个74LS90芯片实现，每个芯片的b 输入口低位输出相连，以实现十进制计数，同时高位输出与下一个芯片的a 输入口相连，以提供计数时钟。
如图13所示，从左到右第一个芯片的输出即为低位的BCD 码，第二个芯片的输出即为次高位的BCD 码，第三个芯片的输出即为最高位的BCD 码。
本系统的计数会有1−+的误差，从而对最终结果产生影响。
若想消除误差，需要对计数方法进行改进，例如利用微型计算机来测量单位周期内获得脉冲数的浮点值，从而减小误差。
图14 三位十进制计数电路2.17 乘四模块计算模块为以简单的逻辑组合电路。
若系统的技术周期为Ts，一个周期内计数为n，则人的心率N可由以下公式得到：N=60×nn令K=60TT，则N=K·n对本系统来说，T=15s，则系数K=4，即对单位周期内所得的计数乘4即可得到最终心率。
最终心率的误差△N=K·△n=4×1=4由于本模块针对本系统设计，故设计为固定逻辑的乘四电路。
乘四电路由两个乘二电路构成，它的12个输入端口由三个四位BCD码构成，12个输出端口也由三个四位BCD码构成（如图15）。
图15 乘四电路显然，输入的由三个BCD数组成的脉冲整数n经第一个乘二电路乘二后再传入第二个乘二电路，最后得到4n的三个BCD数，即为最终心率。
乘二电路实现三位十进制数的乘二功能，它的12个输入端口由三个四位BCD 码构成，12个输出端口也由三个四位BCD码构成。
本电路的功能实现由三个74LS283四位全加器和三个16进制转10进制模块构成（如图16）。
每一位十进制数作为加法器的两个输入，输出经过进制转换模块后得到该位乘二的十进制数与进位情况。
进位输出端传入高一位的进位输入端进行计算，输出的十进制数即为该位的最终结果。
经过三次计算，得到三位十进制数乘四的最终结果。
图16 乘二电路16进制转10进制模块实现对输入的低于14H的一个十六进制数和一个进位转化为十进制BCD数，并获得一个进位。
对于本系统来说，接收的十六进制数的最低位必为0，不会对转化产生影响，故可忽略不计。
因此，该模块由四个输入端和四个输出端组成，其中最高位为进位，另外三位为十六进制数对应二进制数的高三位，功能实现由简单的逻辑门电路完成（如图17）。
图17 16进制转十进制电路下面说明逻辑关系。
首先列出各个输出位的真值表,其中EI、EO为输入输出进位，其他为BCD码的高三位。
（表1）EI DI CI BI EO DI CO BO0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 0 1 1 0 0 1 10 1 0 0 0 1 0 00 1 0 1 1 0 0 00 1 1 0 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 01 0 0 0 1 0 1 11 0 0 1 1 1 0 0表1进制转化真值表经化简后可得各个输出位的逻辑表达式：EO=ED�CC+EE�DDCC+EE�DDDDDO=EE�DDCC DD�+EEDD�CC DDCO=E DD�CC DD�+EE�DD�CC+EE�CCDDBO=E DD�CC DD�+EE�DDCCDD�+EE�DD�DD最后根据表达式即可连接电路。