數(shù)字心率計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 16:59本頁(yè)面
【正文】 圖七 濾波電路 AC 分析結(jié)果 整形電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算 整形電路的選擇本電路的功能是將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為高低電平信號(hào)輸出到倍頻電路。電路如圖6所示?？紤]到脈搏的頻譜特性以及濾波50 赫茲工頻干擾可以采 赫茲的低通濾波器濾除。數(shù)字心率計(jì)60V4FREQ = = 0MVVOFF = 0Ui1 R5 50kUi2VEE 0R150kVCC0VEEU5OP27/LT3274681+V+VOUTOS2OS1V3FREQ = = 1MVVOFF = 0VCCR250kVEEout1VEEU4OP27/LT3274681+V+VOUTOS2OS1VCCUi2R710kVCCR3 4kR650kUi1VU6OP27/LT3274681+V+VOUTOS2OS1 Voutout2V215VdcVR44kV115Vdc 電路參數(shù)的計(jì)算但為了消除 UU12 偏置電流的影響，通常取 R1=R2，R 3=R4，R 5=R6。當(dāng) UU12 性能一致是，輸入級(jí)的差動(dòng)輸出及其差模增益只與差模輸入電壓有關(guān)，而其共模輸出、失調(diào)及漂移均在 Rp兩端相互抵消，因此電路具有良好的共模抑制能力，又不要求外部電阻匹配。電路如圖 3 所示。根據(jù)理論公式進(jìn)行計(jì)算可得電路的放大倍數(shù)為：Av=Vo/Vi=1+R1/的放大倍數(shù)，但此電路不適合小信號(hào)放大，因此不予采取。因?yàn)槭湛s壓較舒張壓大，故以收縮壓信號(hào)作為預(yù)處理信號(hào)。ui20傳傳傳傳RC5kC11000U0R15kui1R25k傳傳傳5V 圖二 脈搏測(cè)量電路傳感器參數(shù)如下：數(shù)字心率計(jì)5 型 號(hào)最大壓力 psi最大壓力 kpa 最大壓力 in H2O 最大壓力 cm H2O 最大壓力 mm Hg 過(guò)壓 (kpa) 零位偏差mv 量程電壓 mv 靈敏 mV/Kpa 線性% 量程 最小線性% 量程 最大典型壓力MPX2050 50 201 510 375 200 177。系統(tǒng)所用的電源是直流穩(wěn)壓+5V, 采用的串聯(lián)電阻RR2為5kΩ。數(shù)字心率計(jì)4 圖一 設(shè)計(jì)方案方框圖4 單元電路的設(shè)計(jì)與選擇 脈搏檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)因?yàn)椴捎玫腗PX2050力敏元件是一種高性能的動(dòng)態(tài)微壓傳感器, 且輸出電壓信號(hào)有一直流疊加, 故采用電橋法直接獲取脈搏信號(hào)。所以可以通過(guò)對(duì)被測(cè)脈搏波進(jìn)行細(xì)分（即 4 倍頻） ，從而通過(guò)計(jì)數(shù)器在 15 秒內(nèi)所得計(jì)數(shù)結(jié)果就是一分鐘的脈搏數(shù)。由于我們需要在十五秒內(nèi)完成脈搏計(jì)數(shù)，在這里我們采用了倍頻的方式。由于震動(dòng)、工頻信號(hào)和放大器的噪聲等的影響，導(dǎo)致其輸出電壓中有很多干擾信號(hào)，為此需采用一濾波器濾除脈搏信號(hào)中的干擾，由于脈搏信號(hào)為低頻信號(hào)，所以該濾波器必須為低通濾波器。該方案選用傳感器MPX2050GP，該傳感是帶溫度補(bǔ)償?shù)臄U(kuò)散硅壓力傳感器，它具有良好的線性和溫度穩(wěn)定，并且靈敏度高，是一種專門用于血壓測(cè)量的傳感器。為了使脈搏測(cè)試儀輕巧而便宜，且有較高精度通常采用第二種方案，本文的設(shè)計(jì)就基于這一方案。4 次，而且電路結(jié)構(gòu)需要乘法器，乘法器芯片難尋，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜；第二種方案直觀，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且精度較第一種方案高，但由于采用倍頻電路其精度已提高到177。所以可以通過(guò)對(duì)被測(cè)脈搏波進(jìn)行細(xì)分（即 4 倍頻） ，從而通過(guò)計(jì)數(shù)器在 15 秒內(nèi)所得計(jì)數(shù)結(jié)果就是一分鐘的脈搏數(shù)。數(shù)字心率計(jì)3方案二：該種方案和第一種有一點(diǎn)類似，其差別在于該方案采用的是倍頻的方式求取脈搏數(shù)。 方案設(shè)計(jì)脈搏測(cè)試儀的上述功能要求，可采用了三種不同的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：方案一：把轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的脈搏信號(hào)，在單位時(shí)間 N 內(nèi)（如 15 秒）進(jìn)行計(jì)數(shù)，完成后將計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)乘法器乘以系數(shù) 60/N（如 60247。總之，脈搏測(cè)試儀的核心是要對(duì)低頻信號(hào)在固定的短時(shí)間計(jì)數(shù)，最后以數(shù)字形式顯示出來(lái)。脈搏測(cè)試儀要能在 15 秒左右測(cè)出脈搏跳動(dòng)次數(shù)，并作出是否報(bào)警的判斷。 關(guān)鍵詞：傳感器，濾波器，放大器，顯示電路，報(bào)警電路2 方案原理介紹 方案設(shè)計(jì)與論證正常人的脈搏次數(shù)是每分鐘 60～90 次（嬰兒為 90～120 次,老年人則為100～150 次), ,脈搏測(cè)試儀是用來(lái)測(cè)量低頻信號(hào)的裝置,它的基本功能要求是: 要把人體的脈搏數(shù)(振動(dòng))轉(zhuǎn)換成電信號(hào),這就需要借助傳感器。數(shù)字心率計(jì)1目 錄1. 摘要……………………………………………………………… 12. 方案原理介紹…………………………………………………… 2 方案設(shè)計(jì)與論證……………………………………………… 23. 總體方案介紹…………………………………………………… 34. 單元電路的設(shè)計(jì)與選擇………………………………………… 4 脈搏檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)………………………………………… 4 信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算…………………………… 5 信號(hào)濾波電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算…………………………… 7 整形電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算………………………………… 8 倍頻電路………………………………………………………10 時(shí)基電路………………………………………………………11 邏輯控制電路…………………………………………………12 計(jì)數(shù)、鎖存和顯示電路………………………………………14 報(bào)警電路設(shè)計(jì)…………………………………………………185. 總體電路的繪制…………………………………………………18 電路總圖………………………………………………………18 元器件清單……………………………………………………196. 心得體會(huì)…………………………………………………………197. 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………21數(shù)字心率計(jì)2數(shù)字心率計(jì)1 摘要 對(duì)于醫(yī)院的危重病人，或者在其他一些特殊場(chǎng)合，需對(duì)人的心心率進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，本課題即針對(duì)這一需求，設(shè)計(jì)一臺(tái)簡(jiǎn)易的心率檢測(cè)儀。課題的思路是用壓力傳感器檢測(cè)病人手腕部的脈搏跳動(dòng)，壓力傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)一系列電路處理，形成可用于檢測(cè)的脈沖信號(hào)，再經(jīng)電路處理，最終由數(shù)碼管顯示其數(shù)值，并根據(jù)被測(cè)對(duì)象情況判斷其健康狀態(tài)，以報(bào)警信號(hào)顯示。對(duì)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)要進(jìn)行放大、濾波和整形處理，以保證后續(xù)電路能正常對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的加工和處理。報(bào)警的上、下限及對(duì)
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