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PVDF心音脈搏測量電路

PVDF心音脈搏測量電路

本電路圖所用到的元器件:

4538 4024

PVDF心音脈搏測量電路

如圖所示為PVDF心音脈搏測量電路。該測量電路由單穩态振蕩器(4538)、分頻器(4024)、脈沖發生器()、計數器(4040)、鎖存器()、存儲器(ROM)、七段鎖存驅動器(7511)、七段數碼發光管等組成。圖(a)為PVDF心音脈搏傳感器的結構圖。

對于圖(a),PVDF薄膜呈圓頂狀且略向外突出,以便很好地與皮膚表面接觸。由于PVDF材料柔性好,能緊貼皮膚,阻抗能與皮膚阻抗匹配,采用其後即使在應力作用下也不會影響檢測脈沖的壓力變化,故能檢測到微小的脈動信号。

測量心律最簡單的方法是記錄一分鐘脈搏的次數,但這種方法比較費時。目前一般采用測量脈搏的周期來推算心律的方法。若測得脈動的周期為T,則心律HR為:HR=60/T。安靜時,人體正常心律數一般為每分鐘60~100次,運動或者生病(如發燒)時可增加到200次左右。本傳感器的測量範圍為每分鐘10~250次。

測量心律時一般允許有±0.1誤差,但對商品化的心律測量裝置,要求其誤差在每分鐘1次以内。本傳感器的測量誤差在心律為100以下時為±0.1,心律在100以上時為±1。

對于圖(b),由傳感器測量的信号經前置放大器放大後加到由一半4538構成的單穩态振蕩器,其輸出信号經過4024分頻器分頻後再輸入到另一半4538,以得到系統計時的觸發信号(由1/2 4538輸出)。脈沖發生器()所産生的lkHz的脈沖序列加到12位計數器4040,以作為時鐘信号。每當單穩态振蕩器輸出與心跳同周期的脈沖信号時,鎖存器就鎖住計數器4040的值,大約經過l00μs後再對4040清零。

電路中采用7段鎖存驅動器4511,以控制存儲器ROM()的高4位數據(D7~D4)和7段發光數碼管的觸發信号。存儲器ROM的低4位數據接在各個LED的選擇驅動線上。的地址線A2~A13表示對應心跳周期的心律數,地址線A。、A0接計數器4040的Qz、Q-。

分頻器4024在求出4次心跳産生的脈沖周期後.再求出4次心跳周期的平均值。利用分頻器技術可以提高測量精度。

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