心率测试仪脉搏测量仪

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1、摘要3第一章绪论41.1心率测试的意义41.2心率测试仪的组成木匡图41•3心率测试的基本过程5第二章基础知识介绍62.1PVdF传感器62.1.1敏感部分62.1.2电荷放大器72.2555定时器72.2.1555定时器的基本功能72.2.2555组成的基本电路及应用92.3十进制加法计数器74290102.4锁存器74LS373102.5显示译码器74LS48112.5.1译码驱动器112.5.2发光二极管显示器132.6数值比较器74LS85132.6.174LS85的逻辑功能图和引脚图132.6.274LS85实现的逻辑功能14第三章电路设计153.1传感器模块153

2、.1.1传感器的选择153.2放大模块153.2.1放大电路153.2.2低通滤波器163.2.3两级放大163.3整形模块163.3.1电路图163.3.2电压比较器173.3.3单稳态触发器173.4计数模块173.4.1计数电路173.4.2设计说明173.5定时模块183.5.1电路设计183.5.2计算说明183.6译码显示模块183.6.1设计电路图183.7数值比较模块203.7.1设计电路图203.7.2比较原理说明203.8报警模块213.8.1报警电路21.3.8.2工作原理21第四章电路综合224.1整体电路介绍224.2整个电路工作过程22第五章总结2

3、3参考文献24附图25木次课程设计的主要内容是设计一个由取样电路、放大整形电路、计数显示电路、比较报警电路组成的脉搏信号实时采集系统。釆用高集成度、高性能、低功耗、高频高速的集成芯片实现计数译码模块。具有时基信号频率稳定，设置合理，计数器清零及时等优点。设计的主要结果归纳如下：(1)研究了PVDF压电脉搏传感器的设计原理和优点(2)讨论了滤波器的作用(3)放大电路的设计(4)电压比较及波形整形电路的选择(5)计数器的比较与选择(6)译码显示设计(7)定时控制系统(8)报警控制关键字：传感器脉搏信号信号分析报警第一章绪论心率(HR)是指单位时间内心脏搏动的次数。正常成年人安静时

4、的心率也有显箸的个体差异，平均在75次/分左右(60-150次/分之间)。心率可因年龄、性别及其他生理情况而不同。初生儿的心率很快，可达130次/分以上。在成年人中，女性的心率一般比男性稍快。心率作为血液循环机能的重要生理指标而在运动中被广泛地应用。运动中，心率随机体代谢需要而增加，在一定范围内可反映运动强度、机体的代谢水平，在有氧运动中常用心率作为控制运动强度的指标。运动后，心率的恢复乂可作为评定运动负荷适宜与否以及心脏机能状态的指标和依据。安静状态时基础心率的测定，在医务监督中则可作为判断某一阶段机体是否有过度疲劳和评定运动员训练程度的指标。它实现的主要功能有：(1)可以

5、测每分钟脉搏跳动的次数；(2)心率测试仪有数据锁存和显示的功能；(3)一分钟自动清零，清零控制端稍加延时，使一分钟的脉搏跳动次数能够正确的显示出来；(4)超出设定的正常脉搏跳动范围，驱动蜂鸣器进行报警。心率测试的意义现代的医学电子仪器已不仅仅是单纯的【矢学电子测量仪器硬件系统，而应该是基于电子技术、计算机技术、数字信号处理技术的牛理量检测和分析系统，木课题把牛理量的测量和生物信号处理技术融为一体。木课题所设计的心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的便携式测试仪。心率是指人体心脏每分钟搏动的次数.它是反映心脏是否正常工作的一个重要参数。同时心率值也是衡量体力劳动强度

6、和脑力劳动强度的重要指标。因此，设计一种可随身携带、可长时间记录、显示和存贮心率值，可与微机通讯并具有较强抗干扰能力，能对超岀正常范围的心率进行报警的心率测试仪是十分必要的。1・2心率测试仪的组成框图图IT心率测试仪的组成框图1・3心率测试的基本过程测量心率最简单的方法是记录一分钟脉搏的次数。根据人体脉搏信号特征，设计了一种测量脉搏每分钟跳动次数的系统。本系统通过脉搏传感器采集脉搏信息，输岀电荷信号，然后转化为电压信号，经信号放大电路对其进行放大，再经过滤波器，去掉干扰信号，再将所得信号进行电压比较，波形整形，形成脉冲作为计数器的计数脉冲，然后送入显示电路，把记录的结果进行比

7、较，不在正常范围内就进行报警，由定时器控制复位端，一分钟清零一次,再进行下一次测量计数。第二章基础知识介绍2.1PVdF传感器2.1.1敏感部分木设计的脉象仪传感器的敏感部分是PVdF（聚偏二氟乙烯）压电薄膜，它有如下几个优占・八、、•①压电常数大（必3二20pC/N），变力响应灵敏度高。比石英晶体高10倍，压电电压输出常数g二174是所有压电体中最高的。②在非常高的交变电场中不至于去极化，单位体积能获得大的输出功率。因为换能器单位体积最大输出功率正比于机电耦合系数和能承受的最大电场强度的平方。③膜轻且