数据驱动下的传感器分类光电脉搏传感器研制与噪声分析
导语：脉搏检测的关键在于传感器设计与微弱信号提取问题。本文初步探讨了脉搏传感器的设计，并取得了可喜的实验结果。
引言：
心室周期性收缩和舒张导致主动脉波动，产生血流压力波，从主动脉根部开始沿整个系统传播，这就是脉搏波。这种波形反映出心血管系统生理病理特征，如形态、强度、速率和节律等。
非侵入式测量（Noninvasive Measurement）是中医中卓有成效的应用，然而受人为因素影响较大，测量精度不高。生物医学传感器通过获取生物信息并将其转换成易于测量信号，是获取生物信息的关键设备。光电式脉搏传感器基于光电容积法，以手指末端透光度监测间接检测出脉搏信号。
原理与结构：
2.1 光电式脉搏传感器原理
根据朗伯比尔定律，物质吸收某一波长光时，其吸收程度与其浓度成正比。当恒定波长光照射组织时，可以通过组织吸收、反射衰减后的余留光强来反映被照射部位结构特征。
2.2 光电式 脈 搏 傳 感 器 結 構
从图示可以看出，由非血液组织组成的手指可以分为皮肤、肌肉和骨骼等部分，其中皮肤厚度相对较小，而血液中的静脉血相对于动脉血而言变化微弱，因此认为透过手指后的变化主要由动态充盈引起。
3 制作：
3.1 光敏元件
本文采用集成了半导体放大功能的新型OPT101芯片，该芯片集成了发明部门所需的一切电子元件，使得后端运算放大器空载输出对输入电流没有干扰作用，同时能减少整体功耗。
3.2 发射光源
为了利用最佳效果，选择合适的发射源及适当的波长使之符合OPT101芯片最优工作条件。在805nm处HbO2 和Hb 的差异显著，而这个点处具有良好的透过率，为接收方提供足够清晰信息。
4 实验与噪声分析：
4.1 环境干扰
环境背景灯可能会对微弱的心跳信号造成干扰，因此需要采取措施降低背景灯影响。在实际使用过程中，我们采用密封方式包装，使外界环境无法轻易地进入到内层表面，同时涂上一层高吸附材料以减少二次反射现象发生。
最后，本文讨论了如何提高实验室条件下用于心跳监测目的的人类手臂上的薄膜类型便携式读头准确性。这项研究展示了一种新的方法来增强读头识别人类皮肤下面的深层静止肌肉运动模式，以及如何克服目前技术限制以实现更准确的心跳监测。此外，还展望未来改进此方法以更好地满足临床需求的情况。