專利名稱：一種脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)采集系統(tǒng)，尤其涉及一種基于LabView的脈搏信號(hào)采集 處理系統(tǒng)，屬于脈搏信號(hào)采集領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
脈搏信號(hào)采集儀器是脈搏信號(hào)研究中必不可缺的工具，它為脈診的客觀化、定量 化和標(biāo)準(zhǔn)化研究提供了科學(xué)依據(jù)。目前醫(yī)療機(jī)構(gòu)中通常使用專用的脈搏信號(hào)采集分析儀器，其體積較大，需專業(yè)人 員操作，而且價(jià)格昂貴，通用性不強(qiáng)。現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了醫(yī)療儀器的更新?lián)Q 代。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型脈搏信號(hào)采集分析系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種性能可靠、采集精度高、使用方便的基于虛擬儀 器LabView的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括脈搏傳感器、放大濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、 計(jì)算機(jī)和電源，脈搏傳感器的輸出端依次串接放大濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)后連 接計(jì)算機(jī)的輸入端，電源分別給脈搏傳感器、放大濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)供電。所述放大濾波電路是由前置放大電路、高通濾波器、低通濾波器和后級(jí)放大電路 依次串接組成，前置放大電路的輸入端連接脈搏傳感器的輸出端，后級(jí)放大電路的輸出端 連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端。本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采集精度高，使用方便，選用的AT89S52單片機(jī)節(jié)省引 腳，減少了空間地址分配，并采用虛擬儀器LabView為軟件操作平臺(tái)，使脈搏信號(hào)的分析更 加形象直觀，數(shù)據(jù)可長期保存。本實(shí)用新型給脈診技術(shù)提供了保障，使脈診技術(shù)更加客觀 化。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括脈搏傳感器1、放大濾波電路2、模數(shù)轉(zhuǎn) 換電路3、單片機(jī)4、計(jì)算機(jī)5和電源6，其中脈搏傳感器1的輸出端依次串接放大濾波電 路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3和單片機(jī)4后連接計(jì)算機(jī)5的輸入端，電源6分別給脈搏傳感器1、放 大濾波電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3和單片機(jī)4供電。脈搏傳感器1采用基于聚偏氟乙烯壓電薄膜的HKB型集成化脈搏傳感器，它是一 種軟接觸式無創(chuàng)型脈搏傳感器，該傳感器為壓電式原理采集信號(hào)，以模擬信號(hào)輸出完整的脈搏電壓信號(hào)。放大濾波電路2實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的前后兩級(jí)放大，并經(jīng)高通和低通濾波器濾波。 放大濾波電路2是由前置放大電路21、高通濾波器22、低通濾波器23和后級(jí)放大電路24依 次串接組成，前置放大電路21的輸入端連接脈搏傳感器1的輸出端，后級(jí)放大電路24的輸 出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸入端。為使人體的脈搏信號(hào)在很微弱的情況下仍能被采集， 因此前置放大電路21采用低功耗、高精度的儀表放大器AD620A為核心來構(gòu)建，電阻選用精 度為0. 01%的2000歐金屬膜電阻，AD620A的特性參數(shù)為CMRR140db，輸入阻抗10G，噪聲 電壓0. 28uVpp，是一款比較理想的生物信號(hào)放大芯片；高通濾波器22選用二階有源巴特沃 斯濾波器，其幅頻特性曲線能達(dá)到_40dB/10倍頻程，用于去除脈搏信號(hào)中的低頻干擾，下 限截至頻率0. IHz ；低通濾波器23也選用二階有源巴特沃斯濾波器，用于去除脈搏信號(hào)中 的高頻干擾，上限截至頻率200Hz ；后級(jí)放大電路24是一個(gè)反相比例運(yùn)算電路，放大倍數(shù)設(shè) 定為40倍，它將輸入信號(hào)放大后傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路3。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào) 后輸入單片機(jī)4。AD⑶809的輸入端接收放大濾波電路2傳輸過來的模擬信號(hào)，ADC0809的 輸出端用并行方式與單片機(jī)4連接，ADC0809受單片機(jī)4控制，所以其控制端連接單片機(jī)4 的控制引腳。單片機(jī)4采用ATMEL公司的低功耗、高性能8位CMOS單片機(jī)AT89S52，它控制著模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路3與計(jì)算機(jī)5間的通信。單片機(jī)4通過RS232接口與計(jì)算機(jī)5連接。送入計(jì)算機(jī)5的數(shù)字脈搏信號(hào)由計(jì)算機(jī)5中的LabView軟件顯示記錄和處理， LabView實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的波形回放、頻譜分析、脈率顯示等功能。基于LabView來開發(fā)儀器 具有經(jīng)濟(jì)性高、編程簡單快速、使用方便等突出特點(diǎn)。
權(quán)利要求一種脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于包括脈搏傳感器(1)、放大濾波電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、單片機(jī)(4)、計(jì)算機(jī)(5)和電源(6)，脈搏傳感器(1)的輸出端依次串接放大濾波電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)和單片機(jī)(4)后連接計(jì)算機(jī)(5)的輸入端，電源(6)分別給脈搏傳感器(1)、放大濾波電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)和單片機(jī)(4)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述脈搏傳感器(1) 采用基于聚偏氟乙烯壓電薄膜的HKB型集成化脈搏傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述放大濾波電路(2) 是由前置放大電路(21)、高通濾波器(22)、低通濾波器(23)和后級(jí)1放大電路(24)依次串 接組成，前置放大電路(21)的輸入端連接脈搏傳感器(1)的輸出端，后級(jí)放大電路(24)的 輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)(4)通過 RS232接口與計(jì)算機(jī)(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)(5)中安 裝有LabView軟件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述前置放大電路 (21)采用儀表放大器AD620A為核心。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述高通濾波器(22) 和低通濾波器(23)均采用二階有源巴特沃斯濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，其特征在于所述后級(jí)放大電路 (24)是一個(gè)反相比例運(yùn)算電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脈搏信號(hào)采集處理系統(tǒng)，屬于脈搏信號(hào)采集領(lǐng)域。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括電源(6)以及依次串接的脈搏傳感器(1)、放大濾波電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、單片機(jī)(4)和計(jì)算機(jī)(5)，脈搏傳感器獲取的脈搏電信號(hào)，經(jīng)前后兩級(jí)放大器放大并濾波處理，再模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)單片機(jī)傳入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)中的LabView軟件進(jìn)行處理和記錄。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，脈搏信號(hào)采集準(zhǔn)確，并采用虛擬儀器LabView實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的處理和分析，給脈診技術(shù)提供了可靠保障。
文檔編號(hào)A61B5/02GK201668380SQ20102022618
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者陳曉 申請人:南京信息工程大學(xué)