几款电子听诊器电路及原理
一种声光显示听诊器的研制
一种声光显示听诊器的研制作者:刘燕萍孟利娟吴平辉来源:《科技资讯》 2012年第3期刘燕萍1 孟利娟2 吴平辉1(1.湖州师范学院;2.湖州市第一人民医院浙江湖州 313000)摘要:本文介绍了一种声光显示的听诊器。
该听诊器的工作电路主要由放大、整形、驱动电路三部分构成,通过采用压电传感器和信号放大器,可将心脏的跳动转化为声光信号,并通过放大器进行放大处理,声音清晰,发光显示明显。
声信号与光信号同时作用,有助于医生的诊断。
关键词:声光显示听诊器压电传感器信号放大器中图分类号:TN256 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)01(c)-0231-02随着现代社会高速发展,各行各业对工作效率提出了更高的要求。
在医学诊断中,面对错综复杂的病理问题,如何在有限的时间里快速准确地做出诊断结果,是医学发展的关键技术之一。
其中,听诊器在日常医疗诊断中具有举足轻重的作用,但是传统的听诊器由于拾音效果差,对杂音的辨析能力较弱,且不具有可视功能,已远远无法满足当前医学快速发展的需求[1~5]。
鉴于此,本文研制了一种既可以听见又可以看见信号的声光显示听诊器。
与目前医生所使用的传统胶管式听诊器相比较,本装置采用压电传感器和信号放大器,将心脏的跳动转变为声光信号,操作简单安全,高效精确,有着明显的优势与进步。
1 电路工作原理这里所介绍的声光显示听诊器电路原理如图1所示。
电路中采用压电陶瓷片HTD作为传感器,由一块六反相器集成电路外接少量元件,组成了放大、整形、驱动电路。
该听诊器工作时耗电量非常小,如当电源为4.5V时,静态电流约为1mA,动态平均电流小于4mA。
并且具有较高的灵敏度,声音清晰,发光显示明显。
其中CD4069是CMOS通用数字集成电路,由它的一个反向器F外接电阻R1、电容C1组成一个具有负反馈作用的高增放大器,其作用是将传感器HTD输入的微弱电压信号进行放大。
F1的输出信号通过耦合电容C2送至F2的输出端(3脚),无信号时F2关断(输出为高电平)。
重庆理工大学电子听诊器实验报告
重庆理工大学《生物医学工程》实验报告题目:电子听诊器学号:***********姓名:xx指导老师:xxxxxxxxxxxxx日期:2014、x一、实验目的电子听诊器由于接有放大器,因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻;而老式的听诊器没有放大作用,声音微弱,塞在耳朵里很不舒服,不能隔离环境噪声。
电子听诊器除了能清晰监听病人的胸/腹声音外,还能用在搜索机械噪声源的定位等方面。
在实验过程中,发现拾音头MIC用普通振膜拾音头的中频响应好,背景噪声也小。
二、实验原理电子听诊器的原理如图1所示,该电子听诊器由两大部分组成:监听部分和心率显示部分。
具体由拾音头MIC,前置级电路、滤波器、功率放大器、比较器和计数显示电路构成。
由于其中传声器所接受到的频率信号是很微弱且是宽带的,我们需要把它放大并要求滤除对听诊器无用的杂波。
因此我们需要做高精度的放大、滤波电路。
如果被监测的是心音信号,则它首先将送入前置级电路中,进一步放大后,经过滤波器,滤除放大器本身及外界传入的高频噪声以及心音信号中没有诊断价值的高频部分。
而其中滤波器输出的信号,一方面要求经比较器作用后,转换成可驱动计数电路工作的脉冲信号,通过计数显示电路显示心率值:另一方面,要求滤波器输出的信号经功率放大器后供多人监听。
图1 电子听诊器原理示意图信号采集单元利用拾音头MIC将声音信号转变为可供后级单元处理的电压信号。
将该电压信号进行放大,再送入低通滤波器,以滤除高频噪声信号。
滤波器的输出信号即可输入计算机进行频谱分析。
由于患者体内病变的器官或组织会产生异常的声音信号,这些声音信号的频率与特定的谱线相对应,因此,将频谱分析的结果实时地显示出来,通过对这些谱线的分析能获得更准确和有价值的诊断结果。
所获取的声音信号和频谱分析结果也可以保存在计算机里,这既可作为诊断的依据,也可用来判断治疗的效果。
电子听诊器的结构见图2:图2电子听诊器的结构框图信号采集信号采集级选用普通的振膜式拾音头,用一端橡皮管与驻极体话筒连接。
电子听诊器的工作原理
电子听诊器的工作原理电子听诊器是一种将心肺音信号转化为电信号进行处理和分析的医疗仪器。
它通过使用传感器捕捉心脏、肺部和血管等内部器官产生的声音,并将这些声音转化为数字信号,以帮助医生诊断病情。
电子听诊器的工作原理主要包括声音传感、信号转换、信号处理和结果输出等几个关键步骤。
首先,电子听诊器使用了声音传感技术来捕捉器官产生的生理信号。
它通常包括多种类型的传感器,如心肺音传感器和血压传感器等。
这些传感器会将器官产生的声音转化为微弱的电信号,并将其发送到下一步的信号转换阶段。
信号转换是指将从传感器中获得的微弱电信号转化为数字信号的过程。
这一过程一般通过模数转换器(ADC)来完成。
模数转换器将连续的模拟信号转化为数字信号,以便后续的数字信号处理。
通过模数转换,原始的心肺音信号被转化为数字形式,方便后续的信号处理和分析。
接下来,经过模数转换器转化后的数字信号将进入信号处理系统。
信号处理系统通常包括滤波器、放大器和数字信号处理器。
滤波器的功能是滤除不必要的噪音,并增强重要的频率分量。
这有助于提高信号质量和准确性。
放大器的作用是将信号增强到合适的幅度,以确保信号能够被准确地分析。
信号处理器则对信号进行数字滤波、频谱分析、特征提取等操作,以提取出与疾病相关的信息。
最后,处理后的信号结果将被转化为可视化的形式输出。
这可以通过显示器、打印机或计算机等设备实现。
医生可以通过观察这些输出结果,分析患者的心脏和肺部等器官的工作状态,诊断病情并制定治疗方案。
电子听诊器在医疗实践中有着广泛的应用。
它不仅能够检测和分析心脏和肺部等器官的生理信号,还可以实时监测患者的病情变化,为医生提供更准确的诊断依据。
与传统的听诊器相比,电子听诊器具有更好的灵敏度和准确性,能够检测到更微弱的信号,并且可以进行实时的数字信号处理,提高了医生的工作效率和诊断水平。
总而言之,电子听诊器通过声音传感、信号转换、信号处理和结果输出等几个关键步骤,将心脏、肺部等内部器官产生的声音转化为数字信号进行处理和分析,以帮助医生诊断疾病和制定治疗方案。
新型多功能电子听诊器的结构及工作原理(全文)
新型多功能电子听诊器的结构及工作原理XX:TH776随着医学的不断进步,其传统的一些医学设施如听诊器等虽然发挥了较好的效果,但是已经不能更好的满足医学进展的需要,所以需要对这些医学设施进行改进。
我国传统的听诊器主要以监测心音为主,方法虽然简单,但是却也存在一些不足之处,医生不能完全进行诊断。
目前,我国研制出一种新型的电子听诊器,具有准确度高、体积较小、操作简单、成本较低的特点,而且这种听诊器的电路稳定,所以能够较好的幸免干扰。
通过这种新型的听诊器,医生可以更准确的诊断病情。
新型的多功能电子听诊器主要由以下几个部分组成。
1 心率传感器结构人体的心音频率、肺音频率、肠音频率都在人的听觉范围内,不过是属于中低频率段,所以医生进行听音时不容易听的更加清楚,而听诊过程中,也容易受到其他因素的干扰,导致听诊出现偏差。
因此,多功能的电子听诊器采纳话筒作为声音的传感器,能够相对扩大人体内脏的音频量,使医生听的更清楚。
由于声音传感器的种类有很多,所以选择传感器时,要遵循一定的原则:首先,反应要十分灵敏,因为听诊器是要听取人体内微弱的心音、肺音、肠音等;其次,传感器一定要有较强的抗干扰能力,医生听诊过程中,会受到许多声音因素的干扰,而声音可能来源于外部,也可能来源于内部;最后,为防止听诊不受人声等因素的干扰,所以传感器的选择一定要具有较强的指向性。
在进行心率传感器的选择时,既要遵循选择的原则,又要综合多方面因素的考虑,所以相比之下,选择动圈式的传感器是最为妥当的。
首先,柱积体式的传感器,虽然灵敏度和价格都比较符合条件,但是指向性功能较差;其次,电容式的传感器虽然灵敏高极高,但是价格十分昂贵,而且抗干扰能力较弱;最后,动圈式传感器虽然灵敏度不太好,价格也很贵,但是指向性能十分好。
所以在经过反复的实验和筛选过程中,动圈式的传感器是最为符合要求的。
传感器放大电路主要是利用其共模抑制特性,然后消除信号传输过程中的各种外界因素对听诊的干扰,使其抗干扰能力最佳,便于医生的听诊。
电子听诊器课程设计
电子听诊器课程设计《生物医学工程》课程设计报告题目: 电子听诊器设计班级: 生物医学工程08级学号:姓名:指导老师:日期: 2011年5月设计要求一、设计目的通过课程设计,了解听诊器的基本原理,熟练掌握传感器信号采集和电子电路的基本设计方法,将理论联系到实践中去,提高综合运用专业知识的能力。
二、设计任务和要求任务:设计一个电子听诊器要求:利用全指向性驻极体电容传声器(Omnidirectional Electret Condenser Microphone)作为拾音传感器,实现心脏跳动音的监听,并利用单片机将信号采集并通过RS232 口传送至PC机,以图形方式显示信号采集结果。
目录摘要 (I)Abstract ......................................................... I 1.引言 . (II)1.1 听诊器的发展简介 (II)1.2 电子听诊器基本原理 (II)1.3 驻极体电容传声器原理 ................................... III 2.设计 .. (V)2.1硬件电路设计 (V)2.2 软件设计 .............................................. VIII 3. 调试运行及结果 (1)3.1硬件原型 (1)3.2调试结果 (2)3.3上位机界面及运行结果 ...................................... 3 4.总结 .. (4)4.1 设计所做的工作 (4)4.2 不足与待改进之处 (4)4.3 设计心得体会 ............................................. 4 致谢 ............................................................. 5 参考文献 (5)摘要老的的听诊器听诊心音,虽然方法简单,但往往难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声,致使医生无法及时做出诊断,且诊断的依据主要根据医师的经验,准确性较差。
资料1
【摘要】目的设计一种成本低、临床价值大、使用方便的电子听诊器。
方法信号采集单元通过压电传感器采集声音信号,通过高阻输入级隔离和电压放大级放大后信号被送入一个二阶低通滤波器滤除噪声及高次谐波。
对其输出进行快速傅里叶变换以获得其频谱。
结果操作者通过频谱分析即可获得更准确和有价值的诊断结果。
同时通过耳机可直接获取信息,进行诊断。
结论电子听诊器成本低,使用方便,克服了音质易变干扰、使用者外耳道不适等弊端。
【关键词】电子听诊器;诊断;压电传感器;快速傅里叶变换;革新推广获奖项目:本设计获南京医科大学第三届“创新杯”二等奖通过体外获取人体内脏器官活动的声音,医护人员可以初步判断出病灶和病因,临床工作中经常要借助于听诊器。
然而,传统听诊器存在由于压管压力问题导致的外耳道不适、音质易受干扰等弊端。
为提高诊断的准确性和可靠性,笔者设计了一种电子听诊器,介绍如下。
1 材料与结构1.1 材料石英晶体,LF353运算放大器,电阻电容,模/数转换芯片,推挽放大电路,电路板[面积小于6 cm×6 cm (不包括电池组)],电池组,塑料外壳。
1.2 结构电子听诊器结构示意图,见图1。
2 电子听诊器的工作原理信号采集单元利用压电传感器将声音信号转变为可供后级单元处理的电压信号。
在一定的声压条件下,在压电材料的两个极板间积累一定的电荷,为减少后级单元在信号处理过程中对该积累电荷的影响,必须采用一个高阻抗输入电路以获取压电传感器上的电压信号。
将该电压信号进行放大,再送入低通滤波器,以滤除高频噪声信号。
滤波器的输出信号即可输入计算机进行频谱分析。
由于患者体内病变的器官或组织会产生异常的声音信号,这些声音信号在其频率与特定的谱线相对应,因此,将频谱分析的结果实时地显示出来,通过对这些谱线的分析能获得更准确和有价值的诊断结果。
所获取的声音信号和频谱分析结果也可以保存在计算机里,这既可作为诊断的依据,也可用来判断治疗的效果。
电子听诊器的原理示意图见图2。
电子听诊器(一)
电子听诊器(一)传统的医用听诊器无放大作用,声音较微弱,塞在耳朵里很不舒服,受环境噪声的影响也较大。
本例介绍的电子听诊器,采用多级低噪声放大器,其输出音量可调,频响效果好、背景噪声小,还具有LED显示功能。
电路工作原理该电子听诊器电路由拾音传感器、前置放大器、低通滤波放大器、缓冲放大器、音频放大器和LED显示电路组成,如图所示。
拾音传感器电路由传声器(话筒)BM和R1等组成。
前置放大器由集成运算放大电路ICl和电阻器R2~R5等组成。
低通滤波放大器由运算放大集成电路IC2和电阻器R6~R8、电容器C3、C4等组成,其截止频率略大于100Hz。
缓冲放大器由集成运算放大电路IC3担任。
音频放大器由音量电位器RPl、低电压音频放大集成电路IC4、电阻器R13、电容器C5、C6等组成。
LED显示电路由双色发光二极管VL、驱动放大集成电路IC5和电阻器R9~R12组成。
拾音传感器拾取的信号经ICl~IC4滤波与放大后,驱动耳机BE发声。
经IC2等低通滤波后的音频信号再经IC5进一步放大处理,驱动发光二极管VL 与耳机中的声音同步闪亮。
调节RPl的阻值,可改变耳机中音量的大小。
改变电阻器R5和R6的阻值大小,还可改变低通滤波器的截止频率,从而改变该电子听诊器的频响效果。
元器件选择R1一R4和R7~R13均选用1/4W或1/8W金属膜电阻器;R5和R6选用密封式可变电阻器。
RPl选用小型合成碳膜电位器。
C1和C5选用耐压值为16V的电解电容器;C2~C4和C6选用涤纶电容器或独石电容器。
ICl~IC3和IC5均选用LM741或uA741单集成运算放大电路;IC4选用LM386音频放大集成电路。
VL选用二端双色发光二极管,也可以用两只Φ3mm的发光二极管(红色、绿色各一只)反向并联后代用。
BE选用优质双声道立体声耳机。
拾音传感器可自制:用传统听诊器的振膜头,在振膜耳把上套一支3~5cm长的橡胶管,在橡胶管的另一头装入一只超小型驻极体传声器(话筒)。
电子听诊器的工作原理
电子听诊器的工作原理
电子听诊器是一种用于检测和放大身体内部声音的医疗设备。
其主要工作原理是通过麦克风或传感器将身体内部的声音转换为电信号,然后将信号经过放大和处理后传送至耳机或扬声器供医生或患者听取。
具体来说,电子听诊器的工作原理包括以下几个步骤:
1. 捕捉声音:通过附加在设备上的麦克风或传感器,电子听诊器可以捕捉到身体内部产生的声音。
这些声音可以是心脏跳动、呼吸声、肠蠕动、血流等。
2. 转换为电信号:将捕捉到的声音转换为电信号是电子听诊器的基本功能之一。
麦克风或传感器会将声波振动转换为电压信号或电流信号,并传输给放大电路。
3. 信号放大:电子听诊器会增大捕捉到的电信号的幅度,以使声音更清晰和可听。
放大电路通常采用放大器来增加电信号的振幅,使声音能够被听到或者进一步处理。
4. 信号处理:电子听诊器还可以对信号进行进一步的处理,以提高声音的质量和清晰度。
例如,可以对声音进行频率滤波或降噪处理,消除干扰或基线噪声,使医生或患者更容易听到和分析。
5. 输出声音:处理后的信号将通过耳机或扬声器输出,以便医生或患者可以听取。
耳机可以直接戴在医生的耳朵上,而扬声
器则可以供患者或其他人共同听取。
总的来说,电子听诊器通过将身体内部声音转换为电信号,并经过放大和处理后输出声音,帮助医生或患者更准确地听取和分析身体内部的声音,以便进行诊断和监测。
电子听诊器的设计
电子听诊器的设计摘要老式的听诊器声音微弱,而且塞在耳朵里很不舒服,既不能隔离环境噪声,也不能调节频率响应。
本设计的电子听诊器由于设有放大器,因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。
本文设计的电子听诊器包括放大电路、滤波电路、电压比较器电路,还包括输出端的音频放大器,此设备具有良好的分析波形能力,能够将设置好的频率段以外的声音频率滤除,故可以清晰的得到放大以后的心音信号,这样有助于医务人员提高初诊的准确度,也为进一步诊断做好了基础。
根据所要达到的要求,拾音头MIC将选用普通振膜拾音头就可以达到理想的频率响应和较低的背景噪声。
关键词:电子听诊器;音频放大器;滤波电路Design of Electron StethoscopeAbstractPeople nowadays are so busy that they usually neglect their own health. This condition usually results in people’s symptom of illness such as diseases in cardiovascular system and respiratory system. Those diseases make people reduce their efficiency, lower their life quality. Those diseases also waste huge medical resources. Personal health care can estimate people’s health condition. Consequently people will be healthy and it also provides psychological well-being. In this study, we design an electronic stethoscope system which can separate heart and lung sounds, so that the interference from the heart and lung sounds to each other will be minimized. The separated heart and lung sounds can be recorded and analyzed in a personal computer.Key words:Electron stethoscope, Audio frequency amplifier, Rejector目录第一章绪论 (1)1.1本文的研究目的和意义 (1)1.2电子听诊器的发展趋势 (1)第二章电子听诊器的工作原理 (2)2.1电子听诊器的基本原理 (2)2.2信号采集 (3)2.3 电压放大器 (3)2.4 低通滤波器 (3)2.5 信号输出级 (4)第三章电子听诊器的具体设计电路 (5)3.1 心音传感器及其放大电路 (5)3.2 心音(呼吸音)滤波器 (6)3.3 比较器 (8)3.4 计数、译码、显示电路 (8)3.5 耳机功率放大器 (8)3.6 其他附加电路 (9)第四章电路仿真分析 (10)4.1 总体电路图 (10)4.1.1各部分组成 (10)4.1.2元器件选择 (11)4.1.3元器件参数 (11)4.2 仿真 (12)4.2.1 放大电路IC1输出电压波形 (13)4.2.2 滤波电路IC2 (13)4.2.3 IC3电压跟随器 (14)4.2.4 IC5运放后电压波形 (15)第五章结束语 (16)参考文献 (17)电子听诊器的设计绪论第一章绪论通过体外获取人体内脏器官活动的声音,医护人员可以初步判断出病因,临床工作中经常要借助于听诊器。
几款电子听诊器电路及原理
几款电子听诊器电路及原理以下是几款常见的电子听诊器的电路及原理:1.简单电子听诊器电路:这是一款基于放大器的简单电子听诊器电路。
它由一个麦克风、一个放大器和一个耳机组成。
原理:麦克风将心脏或肺部的声音转换成电信号,该信号经过放大器增强后,通过耳机播放出来。
放大器可以使用运放等放大电路,来提升信号的强度,使听诊器能够清晰地播放声音。
2.低频电子听诊器电路:这是一款用于低频听诊的电子听诊器电路。
它主要用于听诊心脏的声音。
原理:电容式麦克风将心脏声音转换成电信号,并通过一个高通滤波器滤除低频噪音。
信号经过放大器放大后,再通过一个带通滤波器,滤除高频和低频噪音,只保留心脏声音的中频部分。
最后,声音通过耳机播放出来。
3.数字电子听诊器电路:这是一款基于数字信号处理的电子听诊器电路。
它使用了数字处理器来对声音进行处理和分析。
原理:麦克风将心脏或肺部的声音转换成电信号,该信号经过模数转换器转换成数字信号。
数字处理器使用一系列算法对这些数字信号进行滤波、增强和分析。
然后,通过数模转换器将数字信号转换回模拟信号,并通过耳机播放出来。
数字处理器可以根据需要进行不同的声音处理,如增益调节、噪音滤除等。
4.无线电子听诊器电路:这是一款基于无线传输的电子听诊器电路。
它可以将听诊的声音无线传输到远程接收器。
原理:麦克风将心脏或肺部的声音转换成电信号,并通过一个调制器将信号调制成无线信号。
无线信号经过无线传输模块,通过无线信道传输到远程接收器。
接收器接收到无线信号后,通过解调器将信号解调成原始的电信号,并经过放大器放大后,通过耳机播放出来。
无线电子听诊器可以提供更大的灵活性和便利性。
这些是一些常见的电子听诊器电路及其原理。
不同的电子听诊器可能采用不同的电路和原理,以满足不同的需求和应用场景。
同时,技术的进步也使得电子听诊器的性能不断提升,为医护人员提供更准确、清晰的听诊体验。
电子心音听诊器
电子心音听诊器摘要心音是反映心脏生理及病理的一项重要指标,听诊是临床上广泛应用的一种诊断方法,对心音的听诊是诊断心脑血管疾病和呼吸系统疾病的主要手段之一。
传统听诊器难以捕捉一些微弱的生理声信号且诊断结果容易受听诊者主观经验的影响,因而准确性较差。
提出一种可将声音信号放大并经示波器可以观察心音信号的电子心音听诊器,提高听诊的准确性。
介绍电子心音听诊器的研究背景和意义,对心音产生机理也作简单介绍。
在此基础上,提出电子心音听诊器的总体设计方案。
详细阐述系统硬件具体设计。
硬件方面介绍心音呼吸音探头、初级放大模块、滤波模块、主放大模块、功率放大模块和电源模块并介绍本系统抗干扰的措施。
最后,给出设计实现的功能,展望未来的发展方向。
关键词心音呼吸音1绪论1.1电子心音听诊器的研究背景与意义听诊是临床上广泛应用的一种诊断方法,由于人们对这些信号产生与传播的机理等方面的研究不够深入,对于声信号与病心音电子听诊系统理、生理之间相关性的了解不够细致明确,从而影响了诊断的准确、精细程度,造成了近代听诊学研究进展缓慢的状况。
因此临床迫切需要一种准确性高、波形实时显示、能同时听诊心音、简单易用、成本低、体积小的装置,让临床医生在心脏听诊的同时能看到相应信号的波形图,以便对病人的病变做出更加准确的判断,同时促进心脑血管疾病和呼吸系统疾病的研究和诊治。
1.2心音产生机理和组成心脏的瓣膜和大血管在血流冲击下形成的振动,以及心脏内血流的加速与减速形成的湍流与涡流及其对心脏瓣膜、心房、室壁的作用所产生的振动,再加上心肌在周期性的心血活动作用下其刚性的迅速增加和减少形成的振动,经过心胸传导系统到达体表形成了体表心音。
心音中常包含心内噪音、呼吸噪音、体表噪音和心胸系统传播过程中产生的噪音。
1.3本文研究的主要内容本文对该领域的研究背景、研究现状和发展趋势进行了充分调研,对心音的形成机理进行了深入研究,针对传统听诊器的不足提出了电子心音听诊器的设计思想。
几款电子听诊器电路及原理
电子听诊器老式的听诊器没有放大作用,声音微弱,塞在耳朵里很不舒服,不能隔离环境噪声,频率响应也不可调。
本文提出的电子听诊器由于接有放大器,因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。
电子听诊器除了能清晰监听病人的胸/腹声音外,还能用在搜索机械噪声源的定位等方面,其输出可用磁带录音机录下来供分析病情使用,或送入大功率的放大器另作他用。
在实验过程中,发现拾音头MIC用普通振膜拾音头的中频响应好,背景噪声也小。
便宜的振膜和高价的振膜效果一样好。
电路如图所示,直流电源用两块9V电池供给,接成正、负电源型。
电池应选用质量上乘的新电池。
拾音器输出经电容C2耦合至LM741放大器IC1,其输出送至另一块741低通滤波器IC2,其截止频率可通过改变R1和R2控制在略高于100Hz的频率,这时整个听诊器的频率响应感觉最好。
若用双连50kΩ或100kΩ的电位器取代R1和R2时,就可随时调整听诊器的频率响应,但对诊断病人的应用来说,最终还是放在30kΩ的位置最佳。
IC2的滤波输出分别送至IC3和IC4。
IC3也是一块741,用作低电压音频放大器LM386IC5的缓冲级,信号经IC5放大后驱动双声道耳机,耳机阻抗为8Ω,电路中已将双声道耳机并接成单声道耳机,这时有效阻抗为4Ω,正好与LM386的要求相匹配。
IC4也是一块741,接成放大器用来驱动双色LED,它能以视觉的形式显示心跳的状态。
操作时,先将音量控制电位器放在10`20%的位置,戴上耳机,将拾音器放在病人的胸部,慢慢加大音量至50%,使心跳声清晰可闻,但没有隆隆声,耳机里传出的一些尖叫声、流水声、爆破声或破裂声属病人胸腔的正常现象,不属于电路问题。
操作时,为避免灵敏度太高,可将音量减少一些再移动拾音器,待拾音器放好后再开大音量诊听。
同时在操作时将拾音器尽量远离耳机,以消除反馈啸叫。
电子听诊器的R3放在音量的10%处,其响度相当于老式听诊器的音量。
至于拾音器MIC,可在医用器材商店购买廉价的老式听诊器振膜头,在振膜耳把上套上1?2英寸长的橡皮管,另一头挤压入一只1/4英寸直径的超小型驻极体话筒,话筒的两根导线用屏蔽电缆接到电路中的MIC处,驻极体话筒处最好用热缩套管加固,也可用胶带捆扎,防止操作时产生不必要的噪声干扰。
一种用于电子听诊器的心跳闪烁指示电路
一种用于电子听诊器的心跳闪烁指示电路蒋飞朋;莫鸿强;田翔;田军章;马晓芬;谈志军【摘要】为改善电子听诊器的用户体验,将LED灯指示电路应用于电子听诊器.分析了长亮指示、呼吸灯指示和闪烁灯指示方式的优缺点,结合网络医院专用的电子听诊器,基于低功耗、低成本的模拟电路设计了一款心跳闪烁指示电路.测试结果表明:该电路的指示灯可随心跳闪烁,有效实现心跳指示功能.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】5页(P7-11)【关键词】电子听诊器;心跳指示灯;网络医院;模拟电路【作者】蒋飞朋;莫鸿强;田翔;田军章;马晓芬;谈志军【作者单位】华南理工大学自动化科学与工程学院;华南理工大学自动化科学与工程学院;华南理工大学电子与信息学院;广东省第二人民医院;广东省第二人民医院;华南理工大学自动化科学与工程学院【正文语种】中文心音听诊是电子听诊器最主要的临床应用之一,其听诊要求以合适的力度将听诊器置于正确部位,以获取音质良好的心音信号。
曲线波形可直观反映所拾取信号的质量,但需要增加显示屏和计算芯片。
由于心脏跳动具有明显的节律,通过LED灯亮度变化亦可较好地指示电子听诊器的工作状态,间接反映听诊部位和力度是否正确。
通常,LED灯指示电路有3种实现方式:长亮指示、呼吸灯指示和闪烁灯指示。
长亮指示灯原理图如图1所示,通常由一个限流电阻R和一个LED构成,结构简单且易于实现。
目前大多数电子听诊器采用这种指示方式,但其亮度不变,无法实现前述指示功能。
呼吸灯指示通过控制使指示灯的亮暗呈现出像呼吸一样有节奏的视觉效果,广泛用于数码产品的状态指示[1]。
呼吸灯的设计方法主要有:1)单片机产生占空比可调的PWM脉冲作为LED驱动电路的控制信号,调节LED灯实现周期性明暗变化[2],该方式呼吸指示效果较理想,但需要增加嵌入式控制芯片;2)使用NE555时基电路实现周期脉冲调节LED灯的周期性明暗变化[3],该方式不易获得理想的效果;亦可使用LM358双运放来设计呼吸灯电路[4],但该方式调试较困难。
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电子听诊器老式的听诊器没有放大作用,声音微弱,塞在耳朵里很不舒服,不能隔离环境噪声,频率响应也不可调。
本文提出的电子听诊器由于接有放大器,因此可将微弱的心跳声放大到清晰可闻的程度。
电子听诊器除了能清晰监听病人的胸/腹声音外,还能用在搜索机械噪声源的定位等方面,其输出可用磁带录音机录下来供分析病情使用,或送入大功率的放大器另作他用。
在实验过程中,发现拾音头MIC用普通振膜拾音头的中频响应好,背景噪声也小。
便宜的振膜和高价的振膜效果一样好。
电路如图所示,直流电源用两块9V电池供给,接成正、负电源型。
电池应选用质量上乘的新电池。
拾音器输出经电容C2耦合至LM741放大器IC1,其输出送至另一块741低通滤波器IC2,其截止频率可通过改变R1和R2控制在略高于100Hz的频率,这时整个听诊器的频率响应感觉最好。
若用双连50kΩ或100kΩ的电位器取代R1和R2时,就可随时调整听诊器的频率响应,但对诊断病人的应用来说,最终还是放在30kΩ的位置最佳。
IC2的滤波输出分别送至IC3和IC4。
IC3也是一块741,用作低电压音频放大器LM386IC5的缓冲级,信号经IC5放大后驱动双声道耳机,耳机阻抗为8Ω,电路中已将双声道耳机并接成单声道耳机,这时有效阻抗为4Ω,正好与LM386的要求相匹配。
IC4也是一块741,接成放大器用来驱动双色LED,它能以视觉的形式显示心跳的状态。
操作时,先将音量控制电位器放在10`20%的位置,戴上耳机,将拾音器放在病人的胸部,慢慢加大音量至50%,使心跳声清晰可闻,但没有隆隆声,耳机里传出的一些尖叫声、流水声、爆破声或破裂声属病人胸腔的正常现象,不属于电路问题。
操作时,为避免灵敏度太高,可将音量减少一些再移动拾音器,待拾音器放好后再开大音量诊听。
同时在操作时将拾音器尽量远离耳机,以消除反馈啸叫。
电子听诊器的R3放在音量的10%处,其响度相当于老式听诊器的音量。
至于拾音器MIC,可在医用器材商店购买廉价的老式听诊器振膜头,在振膜耳把上套上1?2英寸长的橡皮管,另一头挤压入一只1/4英寸直径的超小型驻极体话筒,话筒的两根导线用屏蔽电缆接到电路中的MIC处,驻极体话筒处最好用热缩套管加固,也可用胶带捆扎,防止操作时产生不必要的噪声干扰。
华崇良编译自《PE》99/1电子报提供电子听诊器(1)电子听诊器可以把人的心、肺、脉搏等声音经放大后,直接由扬声器放出来。
如配合录音机还可以把异常声音录下来,做为病历档案保存。
电子听诊器电路原理图如图36-1所示。
心、肺、脉搏等声音通过声音探头转换为电信号,经电晶体管VT1组成的放大器放大后,通过电位器RP2调节再由晶体管VT2、VT3组成的复合管放大,直接由扬声器发出声音。
也可由耳机监听。
通过插口XJ输入录音机可进行录音。
听测有节奏的声音,如脉搏时,可由发光二极管发光指示,它可随脉搏而闪动。
图36-1声音探头由一个微型驻极体话筒和一个听诊器的听头组成。
制作时,把听诊器的胶管截去,留下约10cm左右,把驻极体话筒塞进断口。
引线最好能用话筒屏蔽线。
由于话筒封装在胶管中,因此灵敏度是比较高的,对外界的声音几乎无反映。
装置如图36-2所示。
输出变压器T可用一般晶体管收音机用推换式输出变压器。
图36-2(刘金汝)简易多用电子听诊器目前所用的气导式听诊器,易受干扰而产生杂音,其灵敏度也较低,只能供一个人使用。
图35所示的多用电子听诊器,体积小,灵敏度也较高,可供多人使用;配上录音机时可将听到的心肺音录制下来,供病例讨论用。
图35中晶体管VT1、VT2和VT3(3DG6)等组成两级直耦放大器,VT2、VT3为复合管。
当合上S1时,听头(BC)贴放于人体心肺部,将心肺音转换成音频电信号,通过C1加至VT1,经两级放大后送至耳机(BC1、BC2)。
为能使双耳机听用,将两只8Ω耳机串联使用,当把800Ω耳机插入XJ1时,可同时供另一人听音(双人听用)。
同时,XJ1还可用作录音机录制心肺音或者将音频信号直接扩大后(配上扩音器),能为多人听音之用。
将听诊器的信号经XJ1输给示波器,观察心肺音的跳动、呼吸和波形。
BC、BC1和BC2均用8Ω微型耳机。
图35该听诊器的各元件焊好后装置于小塑料盒内,作听筒用的8Ω耳机将其凸出部分削弃,使能平压于胸部。
整个听诊器外形可参照气导式听诊器的形状制作。
工作点调在“X”串入电流表,调整R2使之达2~4mA即可。
在试听时若有啸叫声,可在VT1的基极与集电极之间加入一个470P的电容。
(陈文全)电子听诊器(2)用一块LM386和两只3DG6型号三极管组装电子听诊器,经试用,效果较好。
与普通听诊器相比,有价格低廉,声音清晰,音量音调可调等优点。
图39图39中的VT1、VT2(3DG6)组成前置放大器,IC(LM386)作功效,C4、C5、C6和一拨动开关组成音调调节装置。
调整RP,使VT2集电极对地电压为3V,接上探头即可工作。
探头采用价格低廉的压电陶瓷片,利用其压敏特性,将心脏跳动的声音转变成电信号,为减轻探头刺耳的触磁音和病人的不适,将探头用2~3层纱布包紧,铜片面向外。
(魏小弯)高灵敏度电子听诊器图37所示高灵敏度电子听诊器,比“老式”的听诊器音量增大约4~7倍,有利于提高对病人的确诊率。
如遇特殊病人需要做长期比较性检查时,还可以配合录音机把听诊声音录下来,作为专题病例存档,有利于医疗科研工作的进行。
听诊器由探头、集成放大器和声光显示部分组成。
声音探头部分由一个微型驻极体话筒BP和“老式”听诊器的听头组成。
为了增加灵敏度,增设了前置放大器。
图37声音经听头收集后,送至驻极体话筒进行声电转换,又经晶体管VT1进行一级前置级放大后,经变压器送至集成电路输入端进行差动放大。
功放及显示部分是由晶体管VT2和发光二极管VD以及扬声器等组成。
由扬声器和发光二极管组成的显示,可以同时同步地显示出心脏脉搏等工作的情况。
探头部分的制作:把普通(或“老式”)听诊器的胶管截去,留下约150mm左右,再把驻极体话筒塞进去即可。
集成电路选用8BJ1型集成块,它是一种电压比较器,其特点是“比较”灵敏度高(5mV)输入变压器可采用晶体管收音机推挽式输入变压器代用。
灵敏度的调整:可把探头放在自己的手腕上脉搏处,边听边调节,调至扬声器的音量最大、声音最清晰即可。
(载春明)电子听诊器电路图片:Parts List:PartTotal Qty. DescriptionR1110K 1/4W Resistor12.2K 1/4W ResistorR3, R9Not usedR4147K 1/4W Resistor R5, R6, R733K 1/4W ResistorR8156K 1/4W ResistorR1014.7K 1/4W ResistorR1112.2K to 10K audio-taper (logarithmic) volume controlR121330K 1/4W ResistorR13, R15, R1631K 1/4W ResistorR1413.9 Ohm 1/4W ResistorC1, C82470uF/16V Electrolytic CapacitorC214.7uF/16V Electrolytic CapacitorC3, C430.047uF/50V Metalized plastic-film CapacitorC510.1uF/50V Ceramic disc CapacitorC6, C721000uF/16V Electrolytic CapacitorU1U2, U3U4U5111TL072 Low-noise, dual opamp Not used741 opampLM386 1/4W power ampMIC1Two-wire Electret MicrophoneJ111/8" Stereo Headphones JackLED1Red/green 2-wire LEDBatt1, Batt229V Alkaline BatterySW12-pole, single throw Power SwitchMisc.1Stethoscope head or jar lid, Rubber Sleeve for microphone. Assembly:1) Assemble the circuit using Veroboard (stripboard) or a PCB.2) Use a shielded cable for the microphone as shown on the schematic.3) Fasten the microphone to the stethoscope head with a rubber isolating sleeve or use a short piece of rubber tubing on its nipple. A thick jar lid can be used as a stethoscope head. The microphone must be spaced away from the skin but the stethoscope head must be pressed to the skin, sealing the microphone from background noises and avoiding acoustical feedback with your headphones.4) The microphone/stethoscope head must not be moved while listening to heartbeats to avoid friction noises.5) Protect your hearing. Keep the microphone away from your headphones to avoid acoustical feedback.Circuit Description:·U1a operates as a low-noise microphone preamp. Its gain is only about 3.9 because the high output impedance of the drain of the FET inside the electret microphone causes U1a’s effective input resistor to be about 12.2K. C2 has a fairly high value in order to pass very low frequency (about 20 to 30Hz) heartbeat sounds.·U1b operates as a low-noise Sallen and Key, Butterworth low-pass-filter with a cutoff frequency of about 103Hz. R7 and R8 provide a gain of about 1.6 and allow the use of equal values for C3 and C4 but still producing a sharp Butterworth response. The rolloff rate is 12dB/octave. C3 and C4 can be reduced to 4.7nF to increase the cutoff frequency to 1KHz to hear respiratory or mechanical (automobile engine) sounds.·The U4 circuit is optional and has a gain of 71 to drive the bi-colour LED.U5 is a 1/4W power amplifier IC with built-in biasing and inputs that are referred to ground. It has a gain of 20. It can drive any type of headphones including low impedance (8 ohms) ones.。