人物心跳光电传感器研制与噪声分析
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，从而使血流压力以波的形式在主动脉系统中传播，这种波称为脉搏波。这些波形不仅反映出心血管系统中许多生理病理特征，而且对于诊断疾病至关重要。
传统的心率监测方法是通过皮肤上的触觉来感知，但这种方法受到人为因素影响较大，精度不高。因此，我们需要一种新的方法来实现无创测量，即非侵入式测量。在这种方法中，不需要插入任何设备到体内，只需在体表上进行操作即可。这是一种非常安全且便捷的方式，对于患者来说没有任何伤害。
生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键工具。我专注于光电式脉搏传感器，它利用光电容积法来检测手指末端透明度变化，从而间接地检测出心跳信号。这种类型的传感器具有结构简单、无创伤、可重复性好等优点。
我详细分析了光电式脉搏传感器的工作原理，它基于朗伯比尔定律，即物质吸收某一特定波长时，其吸收强度与物质浓度成正比。当我们用恒定波长的光照射组织时，通过组织后的光强会反映出被照射部位组织结构特征。此外，我还讨论了如何选择适合的手指位置，以及如何通过调整发射光源和接收模块之间距离来优化性能。
在实际应用中，我们使用了一种新型集成型光敏元件OPT101，这个芯片将感光部件和放大功能集成在一起，有效解决了后端放大器空载输出对前端元件输出电流影响的问题。此外，我们还采用了一种恒流源控制电路，以确保发射灯发出稳定的光线，并减少环境干扰对测量结果的影响。
最后，我介绍了一个简化版直流滤除电路，该方案可以有效去除随机噪声，并提高信号质量。此外，我还提出了一个改进版低通滤wavelet变换算法，该算法能够更准确地分离不同频率范围内的心跳信号，从而提高整个系统的灵敏度和具体性。
总结来说，我的研究揭示了一系列创新性的技术策略，可以显著提高现有轻触式心率监测设备的心灵敏度以及降低噪声水平。我相信这些发现将为未来的医疗应用提供新的可能性，并推动这一领域向前发展。