一种具有高信噪比的脉搏波光电传感器的研制

目的 :探讨研制一种生理信号光电传感器。方法 :利用光电传感器检测通过指端毛细血管后的光强度的变化 ,将光信号转换成电信号 ,再经过电信号I/V转换、放大、滤波处理。结果 :获得了清晰稳定的指端容积脉搏波。结论 :高信噪比的光电传感器可用作于临床监测和生理信号分析处理系统。

容积脉搏波的检测方法及其在评价心血管功能方面的应用

目前利用光电容积脉搏波分析获取血流参数的方法没有广泛应用,但其简单易用的特点已引起人们更多关注。光电容积脉搏波法是根据外周微血管的血液容积随心脏搏动而产生的脉动性变化,再通过光电容积描记法(photoplethysmography,PPG)获得的容积脉搏波信号。本文介绍了PPG的测量原理、光电传感器、脉搏波的特征信息提取方法,并概述了光电容积脉搏波法在评价心血管功能方面的研究。

光电脉搏传感器的设计与改进

介绍了传统光电脉搏传感器存在的干扰,采用激光二极管代替普通发光二极管,改善了光源质量;设计了双集成化光敏芯片OPT101为核心的信号提取电路,改进了信号检测电路的设计;提出了基于nRF24E1的数据传输方法,实现了数据的无线传输。试验表明,该系统能有效地抑制干扰提高精度,得到较理想的脉搏波信号。

自检式冲击波参量检测系统设计

针对冲击波参量检测与系统可靠性问题,设计了一种带自检功能的冲击波参量检测系统。传感头采用自发光式光纤镀膜探针,光纤探针在冲击高压下发光,并通过高速光电转换与示波器记录冲击响应信号,实现对冲击波参量检测。将激光脉冲耦合入传感光路,通过检测激光脉冲在镀膜光纤探针端面镀膜层的反射脉冲信号实现系统自检。详细介绍了镀膜光纤探针、高速光电转换电路及半导体激光器脉冲驱动源的设计与实现。进行了TNT爆轰驱动条件下冲击波到达时间的测量,实验结果表明:整系统的冲击波响应信号前沿小于5 ns,测量不确定度小于3 ns,为爆轰物理和冲击波物理实验中冲击波参量检测提供了一种可靠有效的测试手段。

LCD液晶数字显示红外脉搏表

主要介绍了LCD液晶数字显示红外脉搏表硬件设计。该脉搏表使用光电传感器和指端光电容积法检测血流,采集到的脉搏波信号经过放大电路放大,再经过电压比较器输出逻辑信号,单片机EM73461A通过对此逻辑信号的处理实现计算测量功能。此脉搏计还包括数字时钟显示和计时/倒计时功能。

数字式光电生理信号检测系统

目的探讨研制一种无创性生理信号检测系统。方法 :利数数字式光电传感器检测光通过指端毛细血管后散射光强度的变化 ,把光信号转变为电信号 ,再经过放大。结果 :得到了清晰稳定的指端脉搏波信号。结论 :我们研究的无创光电生理信号检测系统可用于临床监测 。

指端脉搏波实验

指出了在医学院校物理实验中引入指端光电容积脉搏波测量技术的必要性和可行性 .指端脉搏波实验由光电传感器、生物信号放大器和示波器 3部分组成 ,叙述了各部分的工作原理和实验方法 .该实验是具有医学特色的基础物理实验 ,可以拓宽医学院校学生对新技术。

一种可监测人体脉搏波的汽车方向盘辅助装置

目的脉搏波的波形特征与心血管疾病密切相关。本文拟设计一种安装在汽车方向盘上的能独立实时监测脉搏波信号的辅助装置,在驾驶员无意识下获取其血流动力学的相关信息,为监测健康状况提供数据支持。方法该装置利用置于方向盘套表面的反射式脉搏波光电传感器采集脉搏波信号。经过滤波、放大和A/D转换,利用嵌于方向盘助力器内的配套装置对脉搏波信号进行数字处理,实现对脉搏波信号周期的确定、心率和平均动脉压数据的计算,以及信号和数据的存储。最后将处理后的脉搏波波形、心率数据及平均动脉压显示在配套装置的液品显示屏上,还可通过配套装置中的SD卡接口进行数据传输及存储。结果经受试者实际测试,传感器能够准确测出手指脉搏波并输出,使得方向盘套和助力器具有测量脉搏波、心率及平均动脉压的功能。结论该汽车方向盘辅助器可为用户实时监测脉搏波、心率和平均动脉压,帮助使用者实时监测自己的健康状况。

反射式血氧模拟仪设计

目的研发基于光电传感器的反射式血氧模拟仪,以满足反射式血氧设备的评估和测试要求。方法首先根据血氧设备的测量原理,研制反射式血氧模拟仪。该设备通过采集反射式血氧设备的红光、红外信号光强和频率,产生不同强度的波形以模拟血氧值,实现测试反射式血氧设备的功能。然后选择两款反射式血氧测量设备用于反射式模拟仪测试,以检测反射式血氧模拟仪的输出范围和可靠性。结果两款反射式血氧测量设备可识别模拟仪输出的70~100之间的血氧信号,并能显示出血氧值;两款设备显示的波形与反射式模拟仪输出的脉搏波基本一致。结论在工程实践中,反射式血氧模拟仪能够模拟人体的血氧饱和度,在测试反射式血氧设备方面是可靠的,可满足工程实践要求。

基于HDF5格式的警觉度数据库建立

目的:建立基于层次性数据格式5(HDF5)格式的警觉度数据库,以推动警觉度研究,解决警觉度数据的存储和管理问题。方法:使用HDF5格式存储警觉度数据,将数据的多种元数据信息以HDF5格式专有的特征属性附加到数据记录里,数据库被设计成一组使用腕带传感器在清醒-睡眠过程中同步获取的独立信号组成光电脉搏波信号和加速度信号。以三轴加速度的振动波幅和入睡时间区分警觉状态,将脉搏波数据划分为高、中、低警觉度片段,利用可视化工具HDFView软件将数据编写形成数据库。结果:HDF5警觉度数据库获取的独立信号是匿名存储,每组信号均由ID号和信号记录组成,最终建立了包含90个样本、5 min时长片段和3种警觉等级的脉搏波类型警觉度生理数据库。结论:HDF5数据库支持警觉生理数据的收集、存储、分析和表示,该数据库的建立对于警觉度评估具有一定的参考价值,促进数据共享以及开发通用工具,并在其他数据处理项目中具有普及应用的潜力。