光電式脈搏傳感器的原理(編輯修改稿)
2025-07-13 01:57 本頁面
【文章內容簡介】 的波長應該落在光敏元件檢測靈敏度較高的波段內，圖4為opt101的光波長響應曲線[3]。 脈 搏信號主要由動脈血的充盈引起，而血液中還原血紅蛋白（hb）和氧合血紅蛋白（hbo2）含量變化將造成透光率的變化，當氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白對光 的吸收量相等時，透射光的強度將主要由動脈血管的收縮和舒張引起的，此時能夠比較準確地反映出脈搏信號。圖5為血紅蛋白的光吸收曲線，從圖中可以看出，血 液中hbo2和hb對于不同波長光的吸收系數(shù)的差異明顯，而且2條曲線好幾個不同的交點，考慮到在805nm波長處，血紅蛋白的光吸收率比較低，那么透射 過手指的光強較大，有利于光敏器件的接收，因此發(fā)射光源的波長選擇為805nm。 恒流源控制電路 在脈搏信號測量過程中，為了盡量減少光源供電波動對測量脈搏信號的影響，需要恒流電路[4]來控制光源的穩(wěn)定供電，使在脈搏測量過程中，發(fā)射光源發(fā)出的光強是恒定的。 圖6為恒流源電路，在電路中r1兩端的電壓值恒等于穩(wěn)壓二極管d1的穩(wěn)壓值，因此流經r1的電流值恒定，控制使三極管q1處于放大狀態(tài)，那么流過發(fā)光二極管d3的電流值恒定，因此發(fā)光二極管d3能輸出穩(wěn)定光強的光。 脈搏信號調理電路 芯 片opt101輸出的脈搏信號為直流和交流疊加的混合電壓信號，其中交流信號中包含了脈搏信息，因此信號調理電路先要濾除疊加的直流信號，在對交流信號進 行放大。濾除直流信號可以通過一個電容來實現(xiàn)，但是電容在隔直流的同時可能造成脈搏信號的部分失真。較為理想的方式是采用一個減法器來實現(xiàn)絕大部分直流電 平的濾除，由于不同受試者的手指的透光率不同，測量到的直流電平不同，因此需要一個來實現(xiàn)相應的直流電平的濾除，本文就是采用可控直流電平輸出和減法器來 實現(xiàn)脈搏信號的提取。在得到包含有脈搏信號的交流信號后，只要通過簡單的放大電路和低通濾
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