人物光电脉搏传感器研制与噪声分析探索传感器分类方法

  • 科研动态
  • 2025年01月04日
  • 作为一名医生,我对脉搏检测中的关键技术——传感器设计与微弱信号提取问题,进行了深入的研究。以下是我对脉搏传感器设计的一些初步探讨和实验结果。 心室周期性收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,这个过程产生了波形,我们称之为脉搏波。这个波形所展现出的形态、强度、速率以及节律等方面的综合信息,能够反映出心血管系统中许多生理病理状态。 传统的脉搏测量方式是通过手法来实现,如中医中的脉象诊断技术

人物光电脉搏传感器研制与噪声分析探索传感器分类方法

作为一名医生,我对脉搏检测中的关键技术——传感器设计与微弱信号提取问题,进行了深入的研究。以下是我对脉搏传感器设计的一些初步探讨和实验结果。

心室周期性收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,这个过程产生了波形,我们称之为脉搏波。这个波形所展现出的形态、强度、速率以及节律等方面的综合信息,能够反映出心血管系统中许多生理病理状态。

传统的脉搏测量方式是通过手法来实现,如中医中的脉象诊断技术,但这种方法受到人为因素影响较大,测量精度不高。无创测量(Noninvasive Measurement)又称非侵入式或间接测量,它们在体外尤其是在体表上的生物参数获取具有重要特征,即不会造成机体损伤,并且通常用于间接监测生理和生物化学参数。

生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于读取信号的关键设备之一。光电式脉搏传感器通过监测指尖末端透过光度来间接检测出脉搏信号,它们具有结构简单、无损伤、高重复性等优点。在本文中,我专注于基于光电式脽掌传感器的设计及其具体实施。

光电式脽掌传感器原理与结构

2.1 光电式脽掌传感器原理

根据朗伯比尔定律,物质在一定波长下的吸光程度与其浓度成正比。当恒定波长的光照射到组织上时,由组织吸收、反射衰减后检测到的光强会在一定程度上反映被照射部位组织结构特征。

2.2 光电式 脽掌 传 感 器 结 构

从发出的光除被手指组织吸收外,一部分由血液漫反射返回,其余部分透射出来。按照接收方式可分为透射式和反射式两种,其中透射式发放相对于手指末端位置距离相同且对称布置,以便更好地捕捉心律时间关系,而不能精确地追踪血液容积变化;反射型则发放位于同侧,捕捉的是血液漫回来的灯,因此此类信号可以准确地追踪血管内容积变化。本文讨论的是基于透射型图像处理算法以实现精确的心率计数。此次我采用了一种新型集成化设计方案,该方案包括一个集成了敏感元件及放大功能的小巧芯片,这样可以有效避免后续运算环节引起的问题,同时还能降低整体功耗。

光电输出模块制作

3.1 光敏元件选择

为了提高效率,我们使用了一种新型集成化光敏元件OPT101。这款产品将感觉部件与放大功能结合在同一芯片内,从而克服了常规操作中可能出现的问题,比如空载输出干扰,以及需要额外运用单独放大的需求。

3.2 发送源选用策略

为了充分利用组件效果,我们选择一种既符合我们需求又经济实惠的手段。在做出最终决定之前,我仔细考虑了各个选项,并参考了大量文献资料,最终确定使用805nm 的红色激励辐线,因为它提供最佳性能并且成本适宜。

恒流控制电路构建

5 小时前

6 秒前

猜你喜欢