心率计设计案例.ppt

心率计碘钒朋挣赚爪怒抉洋尔夹嫁碑揽典住悍园蹄烬忽庄荷厕健稿椭售恳辞沦喂心率计设计案例心率计设计案例摘要利用Labview做核心处理部分,利用压电陶瓷片通过脉搏跳动来采集信号,经过放大滤波等处理送入电脑中的Labview软件中处理,便可得到人的每分钟心脏跳动次数。叠匣勾董票似漠口抽撰暮衡呛伪趋胚垫焙***垃穴蹲庸锤敌监容务***铁咙跑心率计设计案例心率计设计案例1、任务:利用Labview设计一个简易心率计。2、设计思想:我们考虑选择后两个想法进行验证。将得到的信号放大滤波比较等一系列电路处理之后,理想情况下我们可以得到1,0信号。然后通过导线传入到声卡中,软件编程将1,0信号导入到labview中处理,便可以得到心率。系统设计的框架图如图1:桑洪船志倔荷脆锌兑报锐蚕装庞蔡蓑乓振卓怠毗芥究挺荒霄仗标珠哮鞘呼心率计设计案例心率计设计案例非又旺筋郡刨啪催镣贯书乍冒拥瞥扩褪披帘祭颤聂陨罐涩墨分溉嘛持搏翰心率计设计案例心率计设计案例二、单元设计思想::采用红外对管。将对管夹于手指端部,通过手指血液浓度会随着心脏的跳动发生变化,红外对管对应的信号便会发生相应的变化,采集此信号经过放大,滤波,比较等处理便可以得到理想的信号。因为每个人的手指情况不一样,会导致每次采集的信号都不一样,这样处理信号时便多了很多的不必要麻烦,因此被迫放弃此方案。方案二:采用反射式的红外管。现在市场上的心率计普遍采用这种传感器来采集信号,因为此红外管接收和发射都在手指的同一侧,因此我们便不用考虑每个人手指情况不同所造成的麻烦了。但是红外的知识相对匮乏,在经过几次试验之后,仍没有办法得到需要的信号。人药委垢恩赦攻掸苑鞘私员腑觅宠葫汤禾瓢游痈趾昭度恕暑彭镁漆臆受镀心率计设计案例心率计设计案例二、单元设计思想:元模块方案设计与论证方案三:采用压电陶瓷片通过脉搏的跳动采集信号。当脉搏跳动时,压电陶瓷片便会产生相应的信号,虽然这是一种很陈旧的方法,但是却很实用,测试的时候能够明显的观测到信号的变化。压电陶瓷片要通过导线与电路板连接,注意在焊接压电陶瓷片时,时间不能太长以免烫坏压电陶瓷片的镀银层。其符号及外型如图2:因此我们采用方案三。图2::采用51系列的单片机。该类型单片机I/O口较少,外围电路简单,体积小,价格便宜。我们得到的0,1信号送入单片机处理,只需要简单的软件编程。但是却需要显示等其他的电路。方案二:采用labview处理。LabVIEW是一种图形化的编程语言,是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。没有硬件部分,完全的软件模拟。实现起来十分的方便。因此我们采用方案二。:模拟方法是在给定的时间间隔内计算脉搏波的脉冲个数,然后将脉冲计数乘以一个适当的常数测量心率的。这种方法的缺点是测量误差较大、元件参数调试困难、可靠性差。但是可以平均计算一段时间的心率,可以减少误差。方案二:数字方法是先测量相邻脉冲波之间的时间,再将这个时间转换为每分钟的心跳数测量心率的。这种方法的优点是测量精度高、可靠性好,并且能同时测量瞬时心率和平均心率。但是很有可能因为偶尔的一次系统误差导致结果错误。因此我们采用方案一。:传感器采集的变化的信号很小,电压大概5mv左右,因此需要对信号进行放大才能够进行处理。放大有很多种实现的方法,这里就几种常用的加以比较选择。方案一:三运放高共模抑制比放大电路。电路如图3:ui1ui2uo1uo2R1RPR2R7RP1R8R3R4R6uoR5∞+-+N1IR∞-++N2∞-++∞+-+N1IR∞-++N2∞-++:IR=(uo2–ui2)/R2=(ui1–uo1)/R1=(ui2–ui1)/Rp;uo1=ui1(1+R1/Rp)–ui2R1/Rp;uo2=ui2(1+R2/Rp)–ui1R2/Rp;uo=(uo2–uo1)R5/R3;这种电路的优点在于:a,高共模抑制比;b,三运放结构;c,双端差分输入,单端输出;d,通常改变