本實(shí)用新型涉及檢測儀，更具體地說，涉及一種脈搏檢測儀。

背景技術(shù)：

如今，高血壓、冠心病、動(dòng)脈硬化等心血管疾病已成為常見病和多發(fā)病。在心血管疾病的初期，雖然患者還沒有自覺癥狀，但血壓、血流、血管阻力、血管彈性和血液粘性等一系列心血管、血流參數(shù)卻已經(jīng)發(fā)生了變化，并首先反應(yīng)在脈搏波的波形變化中，因此通過對正常及患病情況脈搏波的比較分析，就可能將心血管疾病潛在的危險(xiǎn)及早診斷出來，為心血管疾病的預(yù)防和治療爭取寶貴時(shí)間。

中醫(yī)脈象診斷技術(shù)是脈搏測量技術(shù)在中醫(yī)診斷上的卓有成效的應(yīng)用。然而由于受到人為等多方面因素的干擾，使得傳統(tǒng)的中醫(yī)診脈缺乏客觀性。現(xiàn)代客觀化診脈手段是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，根據(jù)傳感器種類的不同可分為：壓力脈圖法、超聲脈圖法、光電容積法、阻抗血流圖法、電容聲法等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種脈搏檢測儀，利用光電容積法，電路結(jié)構(gòu)簡單，測試所得脈搏波形能夠正確反映人體脈搏的真實(shí)特征，使用、攜帶方便。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：該檢測儀的電路由光電傳感器、初級放大電路、濾波電路、次級放大電路、C8051F320及外圍電路依電回路方式連接構(gòu)成；脈搏信號(hào)經(jīng)光電傳感器采集后，由初級放大電路放大，通過濾波電路濾除工頻和高頻干擾，再進(jìn)入次級放大電路，最后經(jīng)C8051F320及外圍電路處理得脈搏信號(hào)數(shù)據(jù); 其特征是：采用TSAL6200型紅外發(fā)射二極管作為光源，HS0038B型紅外接收二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件，兩種二極管的峰值波長都是940nm，R2選500Ω是基于紅外接收二極管感應(yīng)紅外光靈敏度考慮的，電容C1起到隔直通交的作用；脈搏信號(hào)放大部分選擇美國B-B公司生產(chǎn)的精密儀表放大器INA118；Rg=50kΩ/(G-1)，其中G為增益，Rg是芯片1腳和2腳之間的電阻，通過Rg的不同取值，增益在1到1000之間變化；在本設(shè)計(jì)中，Rg=500Ω，G=101;VIN為輸入信號(hào)，VO為輸出信號(hào)，Ref為參考電壓，使用二階低通濾波器；U2A為RC4558型放大器，U6為CD4052，是4路模擬開關(guān)，C8051F320的P25、P24與CD4052的A、B引腳相連，C8051F320通過控制P24、P25引腳電平的變換選通CD4052的不同通道，從而調(diào)節(jié)信號(hào)的次級放大倍數(shù)； CD4052輸出的模擬信號(hào)由U2B RC4558、R16、R4、R7、C16組成的電路進(jìn)行電平提升，然后經(jīng)單片機(jī)P10引腳輸入，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，P07為參考電壓輸入端，其中，C8051F320的ADC0被配置為差分輸入方式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

1.傳感器使用光電容積法采集脈搏信號(hào)，紅外發(fā)射二極管選擇TSAL6200型作為光源，紅外接收二極管HS0038B型二極管；

2.初級放大部分使用儀表放大器INA118，脈搏信號(hào)放大后的失真小；

3.濾波電路使用二階低通濾波電路，濾除高頻干擾和工頻干擾；

4.次級放大使用RC4558型放大器和CD4052模擬開關(guān)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的二次放大；

5.電平提升電路采用RC4558型放大器；

6.單片機(jī)選用C8051F320，它是具有與MCS-51內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件，片內(nèi)還集成了模擬多路選擇器、可編程增益放大器、ADC、電壓比較器、溫度傳感器、定時(shí)器、數(shù)字I/O端口、USB控制處理器等功能部件。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對技術(shù)方案的任何限制。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成框圖。

圖2是傳感器電路。

圖3是初級放大電路。

圖4是次級放大電路。

圖5是C8051F320及外圍電路。

圖中：1光電傳感器，2初級放大電路，3濾波電路，4次級放大電路，5 C8051F320及外圍電路；VCC為+5V電源，R1為1K電阻，R2為500歐姆電阻，C1為4.7微法電容器，D1為TSAL6200型紅外發(fā)射二極管，D2為 HS0038B型紅外接收二極管；R_G是可調(diào)電阻，V_IN是輸入電壓，V_O是輸出電壓，Ref是參考電壓；R3是20K電阻，R2是20K電阻，R27是60K電阻，R28是40K電阻，R29是20K電阻，C5是0.01微法電容，C1是4.7微法電容，RC4558為運(yùn)算放大器，GND為接地；R16是100K電阻，R18是10K電阻，R19是10K電阻，R4是100K電阻，R7是220K電阻，C18是4.7微法電容，C16是0.1微法電容，RC4558是運(yùn)算放大器，GND是接地，C8051F320是單片機(jī)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，該檢測儀的電路由光電傳感器1、初級放大電路2、濾波電路3、次級放大電路4、C8051F320及外圍電路5依電回路方式連接構(gòu)成；脈搏信號(hào)經(jīng)光電傳感器1采集后，由初級放大電路2放大，通過濾波電路3濾除工頻和高頻干擾，再進(jìn)入次級放大電路4，最后經(jīng)C8051F320及外圍電路處理得到脈搏信號(hào)數(shù)據(jù)。

如圖2所示，采用TSAL6200型紅外發(fā)射二極管作為光源，HS0038B型紅外接收二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件，兩種二極管的峰值波長都是940nm，R2選500Ω是基于紅外接收二極管感應(yīng)紅外光靈敏度考慮的，電容C1起到隔直通交的作用。

如圖3所示，光電傳感器拾取的脈搏信號(hào)十分微弱，僅為毫伏量級，所以要求前置級具有高輸入阻抗、低噪聲、低漂移的特點(diǎn)，這樣可以減小信號(hào)源的影響，增強(qiáng)信號(hào)的拾取能力，使輸出穩(wěn)定，基于此種要求，脈搏信號(hào)放大部分選擇美國B-B公司生產(chǎn)的精密儀表放大器INA118，該放大器具有高精度、共模抑制比高和低功耗等優(yōu)點(diǎn)；Rg=50kΩ/(G-1)，其中G為增益，Rg是芯片1腳和2腳之間的電阻，通過Rg的不同取值，增益在1到1000之間變化；在本設(shè)計(jì)中，Rg=500Ω，G=101；VIN為輸入信號(hào)，VO為輸出信號(hào)，Ref為參考電壓；工頻干擾是電路中最常見的干擾，脈搏信號(hào)變化緩慢，特別容易受到工頻信號(hào)的干擾，因此對工頻信號(hào)干擾的抑制是保證脈搏信號(hào)測量精度的主要措施之一；通常脈搏信號(hào)的頻率范圍在0.3－20Hz之間，小于工頻50Hz，因此必須通過低通濾波電路濾除工頻干擾，本設(shè)計(jì)使用二階低通濾波器。

如圖4所示，U2A為RC4558型放大器，U6為CD4052，是4路模擬開關(guān)，C8051F320的P25、P24與CD4052的A、B引腳相連，C8051F320通過控制P24、P25引腳電平的變換選通CD4052的不同通道，從而調(diào)節(jié)信號(hào)的次級放大倍數(shù)，以滿足實(shí)驗(yàn)要求。

如圖5所示，由于脈搏信號(hào)為交流信號(hào)，這就要求對輸入信號(hào)進(jìn)行電平提升，CD4052輸出的模擬信號(hào)由U2B（RC4558）、R16、R4、R7、C16組成的電路進(jìn)行電平提升，然后經(jīng)單片機(jī)P10引腳輸入，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，P07為參考電壓輸入端，其中，C8051F320的ADC0被配置為差分輸入方式。