本设计主要对人体体温、心率和血氧值进行提取分析,对系统组成中的电源模块、光源驱动模块和光电接收模块、红外温度模块、心电信号提取模块和无线传输模块进行了硬件设计。采用过采样技术对心电信号进行提取,提高了信号的稳定性和连续性。实验结果表明,该设计电路结构简单,稳定性好,测量精度高,功耗低,能够满足日常监测要求。光电接收模块光源驱动电路按一定的时序点亮双波长二极管，发出的光通过手指指尖被吸收一部分后，光敏二极管再把透射过来的两种光信号转化成电流信号，然后经过电流转电压电路，再把电流信号转化成电压信号，经过低通滤波，与跟随器进行缓冲，最终使输出的电压信号在Ｋ６０的Ａ／Ｄ范围之内。光电接收电路图如图４所示，放大器选择的是ＴＩ公司的ＴＬＣ２２７２，具有以下特点：低噪声（ｆ＝１ｋＨｚ）、低输入偏置电流为１ｐＡ、高增益带宽为２．２ＭＨｚ、高转换率３．６Ｖ／μｓ、低偏置电压最大为９５０μＶ。Ａ１和Ｒ７组成流转压电路，其作用是把光电流信号转化为电压，并且Ｒ７和Ｃ１组成低通滤波电路，用于滤除信号范围以上的高频噪声，电阻Ｒ８和电容Ｃ６用于提升信号基电压，最终电路电压相等，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name信息检测系统设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机因此ＶＯＵＴ＝２×Ｉ×Ｒ７。为了确保低通滤波不影响信号，其截止频率应当远大于光源驱动频率，而本系统光源驱动频率肯定小于２ｋＨｚ，所以只需满足１／２πＲ７Ｃ１＞２ｋＨｚ。最终Ｒ６取１ＭΩ，Ｃ１取３ｐＦ，截止频率是５３ｋＨｚ，符合本系统的设计需求。图４光电接收电路图２．５心电提取电路心电信号是一种低频率、低幅值的微弱人体信号。在提取心电信号时，外界环境会对信号产生一定的干扰，主要干扰为极化电压、５０Ｈｚ工频、肌电等。这些干扰脉搏波的提取原理研究表明，人体各组织对光的吸收程度不同，可将被测部位（如指尖）的结构与组织特性分为四层，分别为血液以外的其他组织层（皮肤、肌肉、脂肪、骨骼等）、静脉血液、脉动动脉血液以及非脉动动脉血液，如图６所示。图６光电脉搏波原理图ＩＯ为照射在被测部位的入射光强；当动脉血管收缩至最小时，入射光强不受脉动血液衰减，出射光强达到最大值Ｉｍａｘ；当动脉血管舒张至最大时，脉动动脉血液容量最大，对入射光衰减作用最大，出射光强达到最小值Ｉｍｉｎ。图７、图８为上位机中显示的脉搏波形。假设两个波长为λ１、λ２，则根据血氧饱和度的经验公式为：将采集到的波峰波谷点带入经验公式中，便可得到人体血氧饱和度。图７红外光下脉搏波信号波峰波谷的提取图８红光下脉搏波波峰波谷的提取３．２过采样技术在心电信号的提取过程中，通过过采样技术能够有效地提高心电信号信噪比、稳定性和连续性。过采样是指以实际所需采样频率的Ｋ倍行采样；再通过“抽缺，即对采样结果每Ｋ点做累加平均，使等效转换速率仍还原为原频率的一种方法。过采样的实质是用速度换取系统精度的提高。相较于普通的采样过程，过采样以Ｋ个采样值的均值来替代原来的单一采样值。所以当Ｋ足够大时，所得的均值为该段时间内信号值数学期望的无偏估计。因此，利用过采样进行求和平均的方法信息检测系统设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name