光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器的原理
+ 脉搏信号主要由动脉血的充盈引起， 而血液中还原血红蛋白（hb）和氧 化血红蛋白（hbo2）含量变化将造 成透光率的变化，当氧化血红蛋白 和还原血红蛋白对光的吸收量相等 时，透射光的强度将主要由动脉血 管的收缩和舒张引起的，此时能够 比较准确地反映出脉搏信号。图5 为血红蛋白的光吸收曲线，从图中 可以看出，血液中hbo2和hb对于不 同波长光的吸收系数的差异明显， 而且2条曲线好几个不同的交点， 考虑到在805nm波长处，血红蛋白 的光吸收率比较低，那么透射过手 指的光强较大，有利于光敏器件的 接收，因此发射光源的波长选择为 805nm。
工作电流
5
mA
工作环境温度
-40
85
oC
储存环境温度
-40
125
oC
频率范围
0.5
16
Hz
输出脉冲幅度
Vcc-13; Wii Vitality Sensor的外形 类似于医院为危重病人 准备的指夹式心率血氧 监控仪，功能也相当类 似。任天堂表示，当玩 家将其与Wii Remote链 接后，它能够感应玩家 的“脉搏及一系列身体内 部生理指标信号”，将这 些信息提供给主机进行 处理后提供相应反馈。
1光信号变化与心率的对应关系的探究2光电检测电路的设计3去噪电路的设计4光电脉搏传感器的外形及机械结构设计5单片机控制的设计6测量结果显示模块的设计先利用图书馆和网络资源查询有关光电脉搏传感器的资料选择合适的光电元件和光电检测电路进行电路设计外形及机械结构设计和单片机软件设计画出protel电路图和cad图完成报告书
研究内容
1、光信号变化与心率的对应关系的探究 2、光电检测电路的设计 3、去噪电路的设计 4、光电脉搏传感器的外形及机械结构设计 5、单片机控制的设计 6、测量结果显示模块的设计
心率脉搏计开题报告
脉搏心率测量仪系统，具有一定的实际运用意义,该生对于该题目的分析清晰、透彻,时间安排合理，同意开题！
指导教师签名：
2014 年 9 月 11 日
6、教学单位意见
教学单位负责人签名(公章）：
20 年 月 日
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心率数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏心率的跳动进行计数。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。为了提高脉搏心率测量的精确与速度,多种脉搏心率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.
本设计采用单片机STC89C52为控制核心，实现脉搏心率测量仪的基本测量功能。脉搏心率测量仪硬件框图如下图2。1 所示
图 2.1 脉搏心率测量仪的工作原理
当手指放在红外线发射二极管和接收二极管中间，随着心脏的跳动，血管中血液的流量将发生变换。由于手指放在光的传递路径中,血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生变化，因此和心跳的节拍相对应，红外接收二极管的电流也跟着改变，这就导致红外接收二极管输出脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后输出，输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。单片机电路对输入的脉冲信号进行计算处理后把结果送到LCD1602显示。
xxxxxxxx学院毕业设计开题报告
学生姓名
学生学号
毕业设计题目
脉搏心率测量仪系统
1、选题背景（含国内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心率信息，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］.
脉搏检测装置设计开题报告
脉搏检测装置设计开题报告脉搏检测装置设计开题报告摘要：本文旨在介绍一种新型的脉搏检测装置的设计方案。
该装置旨在提供一种便捷、准确、非侵入性的方法来监测人体的脉搏。
通过使用传感器和数据处理技术，该装置可以实时监测脉搏的频率、强度和节律，并将数据传输到移动设备上进行分析和记录。
本文将详细介绍该装置的设计原理、技术实现和应用前景。
1. 引言脉搏是人体生命活动的重要指标之一，通过检测脉搏可以了解人体的健康状况。
传统的脉搏检测方法通常需要使用有创性的方法，如握住动脉或使用心电图仪器。
这些方法不仅不够便捷，而且对人体有一定的侵入性。
因此，设计一种便捷、准确、非侵入性的脉搏检测装置具有重要的意义。
2. 设计原理该脉搏检测装置的设计基于光电传感技术。
装置包括一个光电传感器和一个数据处理单元。
光电传感器通过发射和接收光信号来检测脉搏。
当人体的动脉血液通过传感器时，光信号会受到微小的干扰，通过分析这些干扰信号，可以得到脉搏的频率和强度。
数据处理单元负责接收和处理传感器的信号，并将结果传输到移动设备上进行显示和分析。
3. 技术实现为了实现脉搏检测装置的设计方案，需要使用一系列的技术。
首先，需要选择合适的光电传感器，以确保能够准确地检测脉搏信号。
其次，需要设计一个合适的信号处理算法，以提取脉搏信号并计算脉搏的频率和强度。
最后，需要开发一个移动应用程序，以接收和显示脉搏数据，并提供分析和记录功能。
4. 应用前景该脉搏检测装置具有广泛的应用前景。
首先，它可以用于个人健康监测。
通过监测脉搏，人们可以了解自己的身体状况，并及时采取措施来保持健康。
其次，它可以用于医疗领域。
医生可以使用该装置来监测患者的脉搏，并根据脉搏数据来诊断和治疗疾病。
此外，该装置还可以用于运动监测和心理疾病治疗等领域。
5. 结论本文介绍了一种新型的脉搏检测装置的设计方案。
该装置通过使用光电传感技术，实现了便捷、准确、非侵入性的脉搏检测方法。
通过进一步的研究和开发，该装置有望在个人健康监测、医疗领域和其他相关领域得到广泛应用。
脉搏检测开题报告
脉搏检测开题报告脉搏检测开题报告一、引言脉搏是人体生命活动中的重要指标之一，也是医学诊断和监护的基础。
通过脉搏的检测，我们可以获取到人体的心率、节律和血管弹性等信息，从而对人体的健康状况进行评估。
本篇文章将探讨脉搏检测的意义、方法以及相关技术的发展。
二、脉搏检测的意义脉搏是人体血液在动脉中流动时产生的一种有规律的脉动。
通过脉搏的检测，我们可以了解到人体的心率和心律是否正常。
心率是指每分钟心脏跳动的次数，而心律则是指心脏跳动的规律性。
正常的心率和心律是维持人体正常生理功能的基础，因此通过脉搏检测可以及早发现心脏疾病和其他潜在健康问题。
此外，脉搏的检测还可以反映人体的血管弹性。
血管弹性是衡量血管健康程度的重要指标，它直接关系到血液的流动和供氧能力。
通过脉搏的检测，我们可以初步了解到血管的弹性情况，从而判断血管是否存在硬化、堵塞等问题，为预防心脑血管疾病提供依据。
三、脉搏检测的方法脉搏检测的方法有很多种，常见的包括手动测量和电子设备测量。
1. 手动测量手动测量是最简单和常见的脉搏检测方法。
它通过触摸人体的动脉部位，如颈动脉、桡动脉和股动脉等，感知到脉搏的跳动，并计算出心率和心律。
手动测量的优点是操作简单、成本低廉，适用于一般的日常检测。
然而，手动测量存在主观性强、准确性较差等问题，容易受到操作者的经验和感知能力的影响。
2. 电子设备测量随着科技的进步，电子设备的出现使得脉搏检测更加便捷和准确。
目前市场上有各种各样的脉搏检测仪器，如脉搏计、心率手环和智能手表等。
这些设备通过传感器和算法，可以实时监测和记录脉搏的变化，并提供更精确的心率和心律数据。
电子设备测量的优点是准确性高、便携性好，适用于需要长时间监测和数据分析的场景。
四、脉搏检测技术的发展脉搏检测技术在医学领域得到了广泛的应用和发展。
随着科技的进步和医疗设备的更新换代，脉搏检测技术也在不断演进和改进。
1. 无创脉搏检测技术传统的脉搏检测方法需要通过触摸人体的动脉来感知脉搏的跳动，而无创脉搏检测技术则可以在不接触人体的情况下实现脉搏的监测。
光电脉搏测试报告
光电脉搏检测电路测试报告电路总体设计思路：电路总体要求：1．稳定提取人体手指信号2．对频率在0.5-20Hz内信号进行有效放大3．将50Hz干扰尽量滤除4．将脉搏波信号放大至伏量级进行观察单元电路测试与分析：1．光电传感电路电路主要功能：提取人体指端脉搏信号，将其转化为电信号输出。
测试方法：测试者平稳的将手指轻压光敏三极管上方，尽量覆盖它的透明部分，用发光二极管或其他光源照射手指。
测试结果：输出端得到约为4V直流信号，在其基础上有交流信号的变化，幅值约为1mV。
测试分析：光发射部分：测试时采用了实验室的台灯照射手指，因其功率较大，实验效果较好。
光接受部分：光敏三极管阻值随光照发生变化，从有到无变化范围为20-400k欧姆，通电后光敏三极管两端分压范围约为1-4V。
手指轻压在金属封装的光敏三极管上，基本遮住了光接受部分，减少了环境光的干扰，通电时从输出端测得信号为3.96V直流信号基础上含有交流信号，交流信号幅值为0.940mV频率为50Hz，即为光电传感器转化得到的人体脉搏信号，由于信号微弱，被工频干扰所覆盖。
2．前级处理、放大电路电路主要功能：去除直流低频信号，抑制高频信号，对50Hz工频干扰进行初步衰减，同时对有用的脉搏信号进行了初步的放大。
测试方法：用实验室信号发生器输入同一幅值的正弦信号，通过调节输入不同的频率用示波器进行输出信号幅值的观察。
测试结果：输入信号幅值为80mV理论放大10倍，截止频率为23Hz。
实验数据如下：f(Hz) 5.786 7.035 9.17 14.11 16.05 18.02 20.9 23.41 30.81 40.29 50.02 100 V(V) 0.45 0.506 0.562 0.6 0.597 0.584 0.564 0.543 0.479 0.405 0.348 0.19 可见，实际放大7.5倍左右，截止频率在30多Hz，在50Hz有4.35倍的放大。
脉搏心率测量仪开题报告
供后部分模块处理。
信号处理模块：信号处理模块包括信号放大电路，低通滤波器以及电压比较器。
其功能为将前面有脉搏信号转换为TTL信号。
这是本系统中最关键的一部分，也是设计的重点。
控制模块：控制模块以C8051F330为核心，主要负责计数心跳并计算一分钟的心跳次数，按键控制，显示控制。
四、论文拟解决的关键问题及难点
传感器：脉搏传感器采集脉搏信息输出电压信号。
放大与整形电路：将输出电压信号经信号放大电路对其进行放大。
然后，将放大后的脉搏信号通过电压基准变化电路和过零比较器转换为单片机易于处理的脉冲信号。
心率测定与显示：通过单片机编程对脉冲信号进行处理，实现对脉搏波动频率的测量和计算，最终在LED中直观地显示出来。
五、研究方法
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，。
基于单片机的脉搏监测系统开题报告
基于单片机的脉搏监测系统开题报告基于单片机的脉搏监测系统开题报告背景介绍•脉搏监测是一项重要的生命体征监测手段•目前市场上的脉搏监测设备大多体积庞大、价格昂贵•基于单片机的脉搏监测系统能够实现便携、低成本的脉搏监测目的与意义•开发一种基于单片机的脉搏监测系统，实现便携、低成本监测脉搏的目标•提供给医疗机构、个人健康管理者等使用者可靠准确的脉搏监测数据系统设计•系统采用单片机作为核心控制芯片，具有高集成度和低功耗的特点•使用红外传感器来感知人体的脉搏信号•通过单片机的模数转换功能将脉搏信号转换为数字信号•采用LCD显示屏显示脉搏波形和心率数值•通过蓝牙模块将脉搏数据传输至手机或电脑等终端设备技术难点•感知脉搏信号的可靠性和准确性•数据传输的稳定性和实时性开发计划1.系统原型设计与制作–设计并搭建硬件电路–编写单片机的程序控制逻辑–制作系统原型并进行功能测试2.软件开发与优化–开发手机或电脑端的数据接收和显示软件–优化系统的稳定性和实时性3.系统整合与调试–将硬件和软件整合起来，进行系统调试–对系统进行功能测试和性能评估4.系统性能提升和优化–针对系统的不足进行改进和优化–提升系统的可靠性、稳定性和准确性预期成果1.完成一套基于单片机的脉搏监测系统原型2.实现脉搏信号的可靠感知和数据传输功能3.开发出手机或电脑端的数据接收和显示软件4.评估系统性能，优化系统稳定性和实时性参考资料•XXXXXX（参考文献1）•XXXXXX（参考文献2）以上为基于单片机的脉搏监测系统开题报告的大纲。
具体内容可根据实际情况进行修改和补充。
光电式脉搏检测仪答辩
局部电路详细解析——555时钟信号
简要说明： 555是一种应用特别广泛作用很
大的集成电路，属于小规模集成电路， 在很多电子产品中都有应用。555的 作用是用内部的定时器来构成时基电 路，给其它的电路提供时序脉冲。
输入
阀值输入6 触发输入2 复位4
X
X
0
<2/3Ucc <1/3Ucc
1
<2/3Ucc >1/3Ucc
1
<2/3Ucc >1/3Ucc
1
输出
输出3
放电管T7
0
导通
1
截止
0
导通
不变
不变
局部电路详细解析——555时钟信号
设计中的电路中使用555 产生一个周期10 秒，占空略小于1〔0.99〕的时钟信号。 整个数字电路中共有三处要用到这个时钟信号： 1. 与整形后的脉搏信号相与〔见与非运算电路〕； 2. 输入锁存7 段译码驱动器4511 的EL 端，进展数据更新〔见显示电路局部〕； 3. 输入双稳态触发器4098 的输入端，触发清零信号，送入4518 的清零端R1R2。
局部电路详细解析——稳态触发器产生清零信 号
引脚功能： VSS——接地 VDD——接电源,电源 5-20V都可，脉宽等于 RXCX/2。 真值表里0代表接地， 1代表接电源。 CX取大于或等于 0.01µF
谢谢欣赏！
XXX 2012/05/12
目录
一、题目的意义及背景 二、题目的设计要求 三、设计方案总体概述 四、电路详细解析〔个人局部〕
题目的意义及背景
一、为设计这个课题？
社会的需求——从单纯的治疗疾病到预防疾病
二、什么是脉搏波？
脉搏波：人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒 张, 使血流压力以波的形式从主动脉根部开场沿着整个动脉系 统传播。
基于单片机的电子脉搏计的设计开题报告
根据功能模块的划分，其系统硬件结构框包括以下几部分：①传感器：将脉搏跳动信号转换为与此对应的电脉冲信号。②放大与整形电路：将传感器的微弱信号放大，整形除去杂散信号。③倍频器：将整形后所得到的脉冲信号的频率提高。如将30 s内传感器所获得的信号频率2倍频，即可得到对应1分脉冲数，从而缩短测量时间。④基准时间产生电路：产生短时间的控制信号，以控制测量时间。⑤控制电路：用以保证在基准时间控制下，使2倍频后的脉冲送到计数译码显示电路中。⑥计数译码显示电路：用来读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。
设计了一种基于压电传感器以STC89C52单片机为核心构成的简易便携式电子脉搏计。其设计思路是用压电传感器把待检测对象的脉搏跳动转变成电信号,但是由于信号比较微弱，需要经过放大整形后才可以得到规则的脉冲波形。放大电路采用三运放高共模抑制比放大电路，将传感器的微弱信号放大。放大后的信号采用一阶低通滤波电路进行整形除去杂散信号，然后经过单片机定时计数后通过译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数了。同时记录每一次脉搏跳动的间隔和力度，分别记入U盘和计算机终端分析软件，实时绘制曲线，分析数据。定时由基准时间产生电路完成。STC89C52单片机构成的控制电路在软件的作用下控制脉搏信号放大、整形和倍频后进入计数器的时间。该便携式电子脉搏计优点是制作简单，使用元器件少，工作稳定可靠，显示直观，误差不大于1%，成本低廉且能节电。
其系统软件设计主要分成两部分组成，前半段实现初始化，包括89c52芯片初始化，定时器/计数器初始化，显示缓冲区初始化，设置堆栈指针以及开中断等。主程序后半段构成循环，有两个功能：一是计数，另一功能是显示（每分钟的脉跳数），由调用显示子程序来完成。
四、工作进度安排
毕业设计（论文）进度计划安排
脉搏测量仪开题报告
脉搏测量仪开题报告脉搏测量仪开题报告一、引言脉搏是人体血液在动脉中流动所产生的搏动，它反映了心脏的收缩和舒张情况。
脉搏的测量一直以来都是医学领域的重要诊断手段之一。
然而，传统的脉搏测量方法需要医生或专业人员使用手指触摸患者的脉搏点，这种方法存在着一些局限性，如受到操作者技术水平的影响、不便于连续监测等。
为了解决传统脉搏测量方法的局限性，本课题旨在开发一种脉搏测量仪，通过无创的方式实时监测患者的脉搏情况，提供准确可靠的脉搏数据。
该脉搏测量仪将采用光电传感技术，结合信号处理和数据分析算法，实现对脉搏信号的快速捕捉和准确测量。
二、技术原理该脉搏测量仪主要基于光电传感技术，通过发射一束红外光到皮肤上，然后使用光电传感器接收反射回来的光信号。
由于血液的流动会引起皮肤的微小振动，这些振动会导致反射回来的光信号的强度发生变化。
通过对反射光信号进行放大、滤波和分析处理，我们可以获取到脉搏信号的波形和频率。
三、设计方案该脉搏测量仪的设计方案主要包括硬件和软件两个部分。
硬件方面，我们将使用高精度的光电传感器和红外光源，以确保信号的稳定性和准确性。
为了提高信噪比，我们将采用差分放大电路和低通滤波器对信号进行预处理。
此外，为了方便患者使用，我们将设计一个舒适的脉搏感应器，并考虑到人体工程学的因素。
软件方面，我们将开发一套完整的信号处理和数据分析算法。
首先，我们将对采集到的光信号进行放大和滤波处理，以去除噪声和干扰。
然后，我们将使用峰值检测算法来识别脉搏信号的峰值，并计算出脉搏的频率。
最后，我们将实现数据的实时显示和存储，以便医生或用户进行后续的分析和诊断。
四、预期效果通过该脉搏测量仪，我们期望能够实现以下效果：1. 准确可靠：通过光电传感技术和优化的信号处理算法，实现对脉搏信号的准确测量，提供可靠的脉搏数据。
2. 无创便捷：不需要手指触摸患者的脉搏点，避免了传统方法可能带来的交叉感染风险，同时也方便了患者的连续监测。
3. 实时监测：通过实时显示和数据存储功能，医生或用户可以随时监测患者的脉搏情况，并进行及时的分析和诊断。
光电脉搏之测试报告
光电脉搏之测试报告3004210121-1-陈俊一、背景及意义随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，有关心血管的疾病的发病率与死亡率正在逐年上升，就需要一种方便、快捷的评估心血管健康状况的方法来评估健康状况，可以实时把握健康状况目前大部分医院中多采用有创的手段获得这些参数值。
有创的方法虽然准确但由于费用大、危险性高等特点，仅限于重症病人的检测、不适用于健康人的日常保健。
中医诊断的最重要的手段是诊脉，也就是说各种疾病都会影响到脉搏的搏动特征。
因此脉搏波中含有大量的生理信息。
脉搏波可以反映血管壁的硬度、外周阻力、心脏的射血情况等。
这就为我们通过脉搏传感器获取脉搏搏动图像并分析计算与脉搏搏动特征密切相关的心血管功能参数提供了物理学和医学的基础。
目前基于脉搏波的心血管功能参数检测方法的研究有很多，主要集中在脉搏波的仿真模型及其与心血管疾病关系的研究、脉搏波检测系统的研制、脉搏波传播理论的研究。
二、脉搏波原理及波形信息动脉脉搏波可以沿着动脉管壁向外周血管传播，这一在空间上传播的波动称为动脉脉搏波。
从力学观点上看，动脉脉搏波实际是血流波和动脉壁波动的统称，一是在血流中传播的脉搏波，另一是沿动脉壁传播的脉搏波，后者又是以血管壁应力波的形式传播。
脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息来源。
脉搏波压力及波形特征变化是评价人体心血管系统生理病理状态的重要依据。
无论是中医切脉或是西医心血管疾病检查，都试图从脉搏波的压力与波形变化中提取各种生理、病理信息。
这是因为，当脉搏波由心脏开始向动脉系统传播时，不仅要受到心脏本身的影响，同时也受到流经各级动脉及分支中各种生理因素如血管阻力、血管壁弹性和血液粘性等的影响，使动脉波中包含有极丰富的心血管系统生理病理信息。
由此可见，进行脉搏波的分析研究是很有价值的。
如图，为一个典型的放大脉搏波形图：放大脉波图完成记录波形图(见图3) 后, 于波形图上取如下参数:①h1指从主波的顶点到基线的距离, 单位以毫米计, 它反映微血管床的最大血量, 还可以反映出末梢循环血液充盈程度。
光电传感器应用与研究开题报告
光电传感器是一种非接触式测小型电子测量设备,依靠检测出其接收到的光强的变化，来达到测量目的，同时它也是一种容易受到外界干扰而失去测量准确度的器件。所以在设计时除了选择先进光电元件，还必须设置参比信号和温度补偿措施，用来削弱或消除这些因素的影响。
毕业设计开题报告
课题名称:光电传感器的应用研究
二级学院（系）电气电子工程学院
专业电气自动化
班级电气1211
姓名许家浩
学号9
指导教师方建华
浙江机电职业技术学院毕业设计开题报告
毕业设计课题：光电传感器的应用研究
1、本课题的研究现状与意义（800字左右）
1839年A.E.贝可勒尔发现当光线落在浸没于电介液中的两个金属电极上，它们之间就产生电势，后来称这种现象为光生伏特效应[2]。1873年W.史密斯和Ch.梅伊发现硒的光电导效应[2]。1887年H.R.赫兹发现外光电效应[2]。基于外光电效应的光电管和光电倍增管属真空电子管或离子管器件，曾在50～60年代广泛应用，直到目前仍在某些场合继续使用。虽然早在1919年T.W.凯斯就已取得硫化铊光导探测器的专利权[3]，但半导体光敏元件却是在60年代以后随着半导体技术的发展而开始迅速发展的。在此期间各种光电材料都得到了全面的研究和广泛的应用。它们的结构有单晶和多晶薄膜的，也有非晶的，它们的成分有元素半导体的和化合物半导体的，也有多元混晶的。其中最重要的两种是硅和碲镉汞。硅的原料丰富,工艺成熟,是制造从近红外到紫外波段光电器件的优良材料。碲镉汞是碲化汞和碲化镉的混晶，是优良的红外光敏材料。
光电传感器由于非接触、高可靠性等优点，在测量时对变被测物体损害小， 所以自其发明以来就在测量领域有着举足轻重的地位，目前它已广泛应用于测量机械量、热工量、成分量、智能车系统等。现在它在电力系统自动并网装置中起到了非常重要的作用，因为发电机投入电网运行常采用准同法，必须满足：三相线序一致，频率一致，相位一致，电压幅值相等，其中的一个条件在系统设计时已经满足，后三个条件必须同时满足才能并网，当然人工并网比较困难，光电并网比较容易。 时代在发展，科学技术在更新，光电传感器种类也日益增多，应用领域也越来越广泛，例如近来一种红外光电传感器已在智能车方面得了到应用，其中一种基于红外传感器的智能车的核心就是反射式红外传感器，它运用反射式红外传感器设计路径检测模块和速度监测模块；另外一种基于红外传感器的自寻迹小车则利用红外传感器来采集数据．
脉搏信号处理分析方法及系统设计的研究的开题报告
脉搏信号处理分析方法及系统设计的研究的开题报告一、研究背景和意义脉搏是人体的重要生理信号之一，脉搏信号包含丰富的生理信息，如心率、心律、心态变化等，对人体健康状态的评估具有重要意义。
因此，对脉搏信号进行处理分析具有重要的临床应用价值，可以用于心脏疾病的早期诊断、疗效评估、健康管理等领域。
目前，随着数字信号处理技术的发展，基于脉搏信号的生理参数分析已经成为生物医学工程领域中的一个热点研究方向。
二、研究内容和方法本研究主要围绕脉搏信号处理分析的相关技术和系统设计展开研究工作，主要研究内容包括：1. 脉搏信号的采集和信号预处理：采用传感器获取脉搏信号，并对信号进行滤波、降噪等预处理，提高信号质量。
2. 脉搏信号特征提取与分析：对脉搏信号进行特征提取和分析，包括时域、频域和小波变换等多种分析方法，提取心率、心律、心率变异性等重要生理参数。
3. 脉搏信号分类识别：基于机器学习和深度学习算法，建立脉搏信号的分类识别模型，实现自动分类、识别以及异常检测等功能。
4. 脉搏信号处理分析系统设计：基于上述研究内容，设计并实现脉搏信号处理分析系统，提供实时监测、数据存储、分析和可视化等功能，为医疗检测和健康管理提供支持。
本研究的主要研究方法包括：理论分析、实验研究和计算仿真等方法，采用MATLAB、Python等软件实现算法设计和系统开发。
三、研究预期成果和意义本研究的预期成果包括：构建脉搏信号处理分析的算法模型、实现脉搏信号处理分析系统、开发脉搏信号处理分析程序等。
本研究的意义在于：1. 提高脉搏信号采集和处理的精度和效率，为临床医生提供更准确的诊断和治疗决策。
2. 积累相关研究数据和经验，为未来的研究提供参考和基础。
3. 推动数字信号处理技术在生物医学工程领域的应用和发展。
四、研究进度和计划本研究计划分为以下几个阶段：1. 阶段一（2021.7-2021.8）：查阅相关文献，了解脉搏信号处理分析的基础知识和技术方法，制定研究计划。
传感器开题报告范文
传感器开题报告范文
一、开题背景
当今社会，由于科学技术的快速发展，各种新型传感器的出现，使得很多行业的工作都变得更加便捷、准确、高效。
传感器是一种能够检测并感知外界信号的装置，可以用来探测物理量或其他参数，将物理量变换成适合信号处理系统的能量信号，在自动控制系统中作为信息获取的重要部件。
与其他传感器相比，动态传感器具有更强大的功能，可以检测更多的形式和特性，可以涵盖更多的物理量，从而让系统更为灵活、精确，并且可以检测的物理量更多更准确，更加精细。
动态传感器的研究可以在机械、电子、计算机等工程领域中得到广泛的应用。
可以应用于微机控制、智能控制系统、航天技术、机器人、自动化技术以及舰船、机动车辆等等，具有广泛的应用前景。
二、研究现状
目前，动态传感器的研究已在国内外取得良好的成果，有许多学者在这方面做出了大量的研究。
比如，美国著名学者尼尔·桑宁根据刚性体运动中的操作原理，设计了一种新型的动态传感器，这种新型传感器可以有效地检测几何量、动态量和其他参数，可以更准确、更快速地获得准确的信息，可以应用于更多行业。
心率检测手环开题报告
心率检测手环开题报告心率检测手环开题报告一、引言随着现代生活节奏的加快和压力的增大，人们对健康的关注度也越来越高。
心脏作为人体最重要的器官之一，其健康状况直接关系到人的生活质量和寿命。
因此，心率监测成为了一项重要的健康指标。
为了方便人们随时随地了解自己的心率状况，心率检测手环应运而生。
本报告旨在介绍心率检测手环的开发和应用。
二、背景心率检测手环是一种便携式的智能设备，通过传感器和算法实时监测用户的心率。
它不仅可以记录用户的心率数据，还可以提供心率变化的趋势图、健康建议等功能。
心率检测手环的出现，使得人们可以在日常生活中更加方便地了解自己的心率状况，及时采取相应的健康措施。
三、原理和技术心率检测手环的主要原理是通过光电传感器检测用户的心率。
光电传感器利用红外线和绿光的吸收特性，可以测量心率。
当心脏跳动时，血液的流动会导致皮肤的颜色发生微妙的变化，光电传感器可以通过检测这种变化来计算心率。
此外，心率检测手环还可以结合加速度传感器等技术，提高心率检测的准确性和稳定性。
四、应用领域心率检测手环在健康管理、运动监测、压力管理等方面具有广泛的应用。
首先，心率是健康状况的重要指标之一，通过心率检测手环可以实时监测心率，及时发现异常情况，提醒用户采取相应的措施。
其次，心率检测手环可以记录用户的运动数据，如步数、卡路里消耗等，帮助用户了解自己的运动情况，制定合理的运动计划。
此外，心率检测手环还可以监测用户的睡眠质量，通过分析用户的睡眠数据，提供相应的睡眠建议，改善用户的睡眠质量。
五、市场前景随着人们健康意识的提高和智能设备的普及，心率检测手环市场前景广阔。
据统计，全球心率检测手环市场规模从2019年的50亿美元增长到2025年的150亿美元。
市场上已经有多家知名厂商推出了各种类型的心率检测手环，如苹果的Apple Watch、小米的小米手环等。
未来，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，心率检测手环将会越来越普及，成为人们健康管理的重要工具。
电子心率计设计与制作开题报告
天津理工大学本科毕业设计选题审批表注：（1）“选题理由”由拟题人填写。
（2）本表一式二份，一份院系留存，一份发给学生，最后装订在毕业设计说明书（毕业论文）中。
天津理工大学教务处制表天津理工大学本科毕业设计任务书题目：电子心率计设计与制作学生姓名届2016学院（系）专业应用物理指导教师职称副教授下达任务日期2015.11.17天津理工大学教务处制一、毕业论文内容及要求心率计是医学中用来测量人体心率的装置,心率是人体的一项重要生理参数,在现代医学中,心率对于血液循环和心脏功能领域的研究具有重要意义。
本设计以ATMEL公司的AT89C52单片机为核心器件，实现一个红外线心率计的设计与制作。
该心率计采用红外光电传感器实现心率信号的采集，其工作原理为手指血管中血液的流量会随着心脏的跳动发生变化，将手指放在光电传感器光的传递路径中，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，因此光电传感器中红外接收管的电流也会随着心跳节拍而改变，使得红外接收管输出与心跳节拍相对应的脉冲信号，该脉冲信号经放大、滤波、整形后送入单片机进行处理，其计算结果即心率值（单位是心跳次数/分钟）由7段数码显示管显示输出。
在毕业设计期间，学生应完成如下内容：●仔细阅读老师提供的资料，熟悉课题内容与要求。
●自行查找与课题相关的辅助资料，加深对课题的认识。
●在熟悉课题要求后，撰写开题报告。
●查找相关芯片的数据手册，熟悉各芯片的功能。
●完成硬件电路原理图设计，包括如下模块：●时钟电路●复位电路●7段数码管显示电路●红外光电传感器采集电路●完成软件代码设计。
●完成仿真调试，对测试中发现的BUG进行修改。
●完善程序后，编写程序文档。
●撰写毕业设计说明书。
设计毕业答辩用幻灯片并准备答辩。
二、毕业设计进度计划及检查情况记录注：（1）表中“实际完成内容”、“检查人签名”栏目要求用笔填写，其余各项均要求打印。
（2）毕业设计任务书一式二份，一份学院系留存，一份发给学生，任务完成后装订在毕业设计说明书内。
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光电脉搏传感器的原理
+ 脉搏信号主要由动脉血的充盈引起， 而血液中还原血红蛋白（hb）和氧 化血红蛋白（hbo2）含量变化将造 成透光率的变化，当氧化血红蛋白 和还原血红蛋白对光的吸收量相等 时，透射光的强度将主要由动脉血 管的收缩和舒张引起的，此时能够 比较准确地反映出脉搏信号。图5 为血红蛋白的光吸收曲线，从图中 可以看出，血液中hbo2和hb对于不 同波长光的吸收系数的差异明显， 而且2条曲线好几个不同的交点， 考虑到在805nm波长处，血红蛋白 的光吸收率比较低，那么透射过手 指的光强较大，有利于光敏器件的 接收，因此发射光源的波长选择为 805nm。
三天
谢谢大家观看！
外现状
+
+ HKG-07B红外脉搏传感
器利用红外线检测由于
心脏跳动而引起的手指
尖内微血管容积发生的
变化，经过信号放大、
调理、整形输出完整的
脉搏波电压信号，该产
品主要应用于无创心血
管功能检测、妊高征检
测、中医脉象诊断等。
HKG-07系列红外脉搏传感器技术 参数
参数
最小值
典型值
最大值
单位
工作电压
5
6
V
拟解决的关键问题
1、如何检测光信号的微弱变化 2、如何去噪，提高测量精确度 3、如何避免其他干扰光源的影响 4、单片机的算法编程 5、外形 准备及查阅资料
四天
+ 方案设计及论证（总体方案） 两天
+ 机械结构及电路设计（画CAD图和PROTEL图
）
五天
+ 整理报告及准备答辩
光电脉搏传感器的原理
+ 根据郎伯－比尔（lamber－ beer）定律，物质在一定波长 处的吸光度和它的浓度成正比， 当恒定波长的光照射到人体组 织上时，通过人体组织吸收、 反射衰减后测量到的光强在一 定程度上反映了被照射部位组 织的结构特征。
+ 脉搏主要由人体动脉舒张和收 缩产生的，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通常在人 体指尖。
研究目的及意义
由于传统的脉搏测量所采用的脉诊方式，例如 中医脉象诊断技术，测量精度不高所以为了实现高 精度测量生物医学工程领域更多地采用了光电脉搏 传感器。光电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。光电脉搏传感器具有 结构简单、无损伤、可重复性好等优点。无创伤监 护技术将是未来医学工程发展的重要方向,而人体 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,光电容积法（ppg）是当今测量 脉搏信号的一种有效途径,也可以通过这种方法测 量血氧饱和度,氧分压、心搏出量等生理信号,为临 床诊断提供了强有力的技术支持。
工作电流
5
mA
工作环境温度
-40
85
oC
储存环境温度
-40
125
oC
频率范围
0.5
16
Hz
输出脉冲幅度
Vcc-1
V
光电脉搏传感器在该领域的国内
外现状
+ Wii Vitality Sensor的外形 类似于医院为危重病人 准备的指夹式心率血氧 监控仪，功能也相当类 似。任天堂表示，当玩 家将其与Wii Remote链 接后，它能够感应玩家 的“脉搏及一系列身体内 部生理指标信号”，将这 些信息提供给主机进行 处理后提供相应反馈。
光电脉搏传感器开题报告
光电脉搏传感器在该领域的国内
外现状
+ 光电脉搏传感器在国内外的应用已近相当 广泛，如华科电子技术研究所的HKG-07系 列红外脉搏传感器；HK2000系列集成化脉 搏传感器；HKX-08系列心率传感器等等在 科研、医疗设备、教学设备等方面被广泛 使用。
光电脉搏传感器在该领域的国内
研究内容
1、光信号变化与心率的对应关系的探究 2、光电检测电路的设计 3、去噪电路的设计 4、光电脉搏传感器的外形及机械结构设计 5、单片机控制的设计 6、测量结果显示模块的设计
实施方案
先利用图书馆和网络资源，查询有关光 电脉搏传感器的资料，选择合适的光电元 件和光电检测电路，进行电路设计、外形 及机械结构设计和单片机软件设计，画出 protel电路图和CAD图，完成报告书。