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电子血压脉搏仪

作者:广东麻将更新时间:2020-11-03 01:01点击次数:字号:T|T

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  电子血压脉搏仪是一种通过压力传感器、光电脉搏传感器和数字技术相结合,可以进行人体血压、脉搏等数据的测量,为预防和治疗疾病提供参考的仪器。

  Electronic Blood Pressure PulseMeter

  本系统主要由血压检测显示和脉搏检测显示两大部分组成。系统通过血压传感器和脉搏传感器分别拾取血压和脉搏信号,后续电路对其进行放大、整形、计数或A/ D 转换并显示。根据系统要求选取NPC - 107 医用血压传感器来拾取血压信号,然后进行放大、整形、A/ D 转换、显示译码;对于脉搏信号选用光电式传感器拾取信号,光源与光敏二极管分别放在手指的两侧,在一定的光强范围里,光敏二极管的反向电流与光强呈线性关系,检测此电流即可得到脉搏的变化。脉搏信号在进行放大整形前,首先对高频干扰信号进行滤波,对于整形之后的脉搏信号进行计数时,可以通过门控信号得到某时间段内的脉搏数,再计算出一分钟的脉搏数并显示出来。

  脉搏是动脉脉动的简称,它是指随着心脏节律性的收缩和舒张,主动脉内的压力亦一升一降,从而引起血管壁相应的出现一次次扩张和回缩的搏动。由于血液为高度不透明的液体,光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍,根据此特点,本系统采用透射式光电效应手指脉搏传感器来拾取脉搏信号。

  血压是指血液在血管内流动时,对血管壁产生的单位面积侧压。由于血管分动脉、毛细血管和静脉,所以,也就有动脉血压、毛细血管压和静脉压。通常说的血压是指动脉血压。临床上测量血压通常采用Korotkott 分期法,将袖带缚于上臂,向袖带缓慢充气,待动脉搏动消失,再将水银柱升高216-410kpa 后缓慢放气,听到第一响时对应的水银柱数值为收缩压(高压) ,随着水银柱的下降,脉动声音最终消失,声音消失瞬间对应的水银柱数值为舒张压(低压) 。

  输入级选用光电式传感器拾取信号,由于光敏 二极管的反向电流与光强呈线性关系,检测此电流即可得到脉搏的变化,1. 5MΩ电阻为光电二极管的 负载,将光电信号的电流变化转换成电压变化,其幅度随血液流动状况的变化而变化。光电二极管选用暗电流较小的硅光敏二极管。检测得到的脉搏信号需要进行滤波、放大、整形处理才可以计数。由于脉搏信号频谱主要集中在20Hz 以内,在此我们应用运算放大器构成同相交流放大电路,对直流信号无放大,由于反馈电容的存在可以滤除50Hz 的工频干扰,使得20Hz 以内低频信号顺利通过,并进行多级放大,再经过施密特触发器整形。

  脉搏测量,不能只进行简单的计数,应该有一个时间段的控制,才能得到单位时间(1 分钟) 内的脉搏数,因此我们应用门控信号得到一定时间段(6 秒钟) 内的脉搏数的二进制码n ,应用4 ×4 并行二进制乘法器SN74284 乘以系数β(1010) ,便得到单位时间(1 分钟) 内的脉搏数N (二进制码) ,即N =βn为了译码显示可以应用SN74185 进行二进制—BCD 转换。

  要获取血压,就是利用心脏搏动时对血管壁的压力,将压力信号转换为电信号输出。它的转换过程是:心脏射血→产生压力(外加压力) →作用于袖套→传感器内压力发生变化→硅杯压阻器件阻值变化→电压(或电流) 输出。按照临床上测量血压的步骤(见图1) ,在外压力降低过程中测出血压值。在此选取的Nova Sensors 公司NPC - 107 医用血压传感器,它实际上 是一个压阻式传感器。该传感器的核心是一种扩散型硅桥组件,其压力敏感元件和电信号转换元件是 合为一体的。该传感器应用精确的1. 5mA 恒流源作为激励。其输出经过第一级应用放大器OP227 进行差动放大,CA3420 将第一级的差动浮动电压转换成单端输出电压。

  根据转换精度和实际应用要求,我们选用A/ D转换器MC14433,其片内含有振荡器,只要外接两只电容和两只电阻即可,在此选其输出量程为199. 9mV。MC1443 的输出信号端中Q0~Q3 为BCD 码数据输出端,DS1~DS4 分别是千位、百位、十位和个位数的输出选通信号。通过调节电阻R 的阻值可以使得MC14433 的输出BCD 码与输入电压相同。其中MC1403 是精密电源为MC14433 提供可靠的参考电压。

  经过A/ D 转换后的数字信号经过锁存器送给译码显示电路,为了得到舒张压和收缩压就必须和脉搏信号相配合。因此应用脉搏信号作为锁存器的控制信号来控制显示。有脉搏产生的瞬间对应的是收缩压,之后血压逐渐减小,最后显示的即是舒张压。

  正常的血压范围是收缩压在90~140mmHg(12.0~18.7kpa)之间,舒张压在60~90mmHg(8.0~12.0kpa)之间,高于这个范围就可能是高血压或临界高血压,低于这个范围就可能是低血压

  正常人的脉搏和心跳是一致的。正常成人为60~100次/分,常为每分钟70~80次,平均约72次/分。老年人较慢,为55~60次/分。脉搏的频率受年龄和性别的影响,胎儿每分钟110~160次,婴儿每分钟120~140次,幼儿每分钟90~100次,学龄期儿童每分钟80~90次。

广东麻将