CN204863136U

CN204863136U - 一种快速脉搏波检测装置

Info

Publication number: CN204863136U
Application number: CN201520607324.1U
Authority: CN
Inventors: 叶华山; 郑敏; 江迅; 邱园; 黄维
Original assignee: Hubei University of Science and Technology
Current assignee: Hubei University of Science and Technology
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-08-12

Abstract

本实用新型公开了一种快速脉搏波检测装置，包括检测装置、手指夹持部、发光二极管和光敏三极管，所述手指夹持部的内部设有发光二极管和光敏三极管，发光二极管和光敏三极管分别连接检测装置，检测装置包括装载了快速检测算法的单片机模块、光电传感器模块、滤波电路模块、放大电路模块、整形电路模块、液晶显示模块和电源模块。本实用新型结构简单，设计合理，能够实时地对人体脉搏进行检测、实时存储,并可实现与上位机实时通讯，电路系统简单，体积小，功耗低，系统稳定性高；另外，本实用新型直接通过手指测出脉搏跳动信号，用户在使用时，不再需要将压力传感器对准人的动脉位置，而直接将手指放置在手指夹持部即可，使用方便，人性化程度高。

Description

一种快速脉搏波检测装置

技术领域

本实用新型涉及生物医学工程的人体信号检测技术领域，具体涉及一种快速脉搏波检测装置。

背景技术

脉搏测量仪是用来测量人体脉搏跳动次数的电子仪器，在现代医学上有一定的重要性。当前测量脉搏的仪器，虽说较多，但是能够用来实现精确测量、精确显示并且准确计时等多种功能，而且还便携、全数字化的脉搏测量装置是比较少的。随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高、生活方式的改变，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。当下我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升的趋势，其发病率和死亡率均居其他各疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。因此，认识、预防和及早发现这些疾病是十分有必要的，并且研发既适合普通家庭人员又适合专业人士使用的智能化脉搏测量仪具有重要的意义。

在我国传统中医学的诊断中，“望闻问切”是最基本的四个方面。而在其中的切，也就是脉诊，占有十分重要的地位。但由于中医是靠手指获取脉搏信息，虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先，诊脉仅仅只凭医生手指感觉来辨别脉象的特征，受到感觉、经验以及语言讲述的限制，并且难免存在一些主观臆断方面的因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了把传统中医发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学化、更客观化。

基于以上现状，设计符合市场要求的实时脉搏监测装置才是发展趋势。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的技术问题，提供了一种快速脉搏波检测装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：

一种快速脉搏波检测装置，包括检测装置、手指夹持部、发光二极管和光敏三极管，所述手指夹持部的内部设有发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管和光敏三极管分别通过电线连接检测装置，所述检测装置包括单片机模块、光电传感器模块、滤波电路模块、放大电路模块、整形电路模块、液晶显示模块和电源模块，所述光电传感器模块的输入端连接发光二极管和光敏三极管，光电传感器模块的输出端连接滤波电路模块的输入端，所述滤波电路模块的输出端连接放大电路模块的输入端，放大电路模块的输出端连接整形电路模块的输入端，整形电路模块的输出端连接单片机模块的输入端，单片机模块的输出端连接液晶显示模块，所述电源模块给整个装置供电。

作为优选，所述单片机模块包括STC89C51单片机最小系统、上电复位电路和时钟电路。

作为优选，所述光电传感器模块采用红外对管或红外放射管。

作为优选，所述光电传感器模块由红外发射部分、红外接收部分、电阻R2、电阻R3、电容C2、电容C3和电容C4组成，所述红外发射部分一端通过电阻R2接电源，另一端接地，红外接收部分一端直接接地，电阻R3一端接电源，电容C2、电容C3串联的一端接滤波电路模块，电容C4一端接地，电阻R3另一端、电容C2、电容C3串联的另一端、电容C4另一端接在一起后连接红外接收部分另一端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，设计合理，能够实时地对人体脉搏进行检测、实时存储并可实现与上位机(PC机)的实时通讯，电路系统简单，体积小，功耗低，系统稳定性高。

2、本实用新型直接可以通过手指测出脉搏跳动信号，用户在使用时，不再需要将压力传感器对准人的动脉的位置，而是，直接将手指放置在手指夹持部即可，使用方便，人性化程度高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的单片机模块电路示意图；

图3是本实用新型的脉搏信号采集电路示意图；

图中标记：1-检测装置，2-手指夹持部，3-手指，4-发光二极管，5-光敏三极管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和图2所示，一种快速脉搏波检测装置，包括检测装置1、手指夹持部2、发光二极管4和光敏三极管5，所述手指夹持部2的内部设有发光二极管4和光敏三极管5，所述发光二极管4和光敏三极管5分别通过电线连接检测装置1，所述检测装置1包括单片机模块、光电传感器模块、滤波电路模块、放大电路模块、整形电路模块、液晶显示模块和电源模块，所述光电传感器模块的输入端连接发光二极管和光敏三极管，光电传感器模块的输出端连接滤波电路模块的输入端，所述滤波电路模块的输出端连接放大电路模块的输入端，放大电路模块的输出端连接整形电路模块的输入端，整形电路模块的输出端连接单片机模块的输入端，单片机模块的输出端连接液晶显示模块，所述电源模块给整个装置供电。

所述单片机模块包括STC89C51单片机最小系统、上电复位电路和时钟电路，对于STC89C51单片机，其最小系统只需要电源、上电复位电路、时钟电路就能工作。由于我们的程序存储器(ROM)采用内部Flash存储单元，所以单片机上的EA接高电平。

时钟电路的晶振采用12M的晶振，它由JZ1(X1)、C1、C2和单片机内部的OSC电路组成，为单片机提供12MHz的时钟信号源。

如图3所示，所述光电传感器模块由红外发射部分、红外接收部分、电阻R2、电阻R3、电容C2、电容C3和电容C4组成，所述红外发射部分一端通过电阻R2接电源，另一端接地，红外接收部分一端直接接地，电阻R3一端接电源，电容C2、电容C3串联的一端接滤波电路模块，电容C4一端接地，电阻R3另一端、电容C2、电容C3串联的另一端、电容C4另一端接在一起后连接红外接收部分另一端。

红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能，单个二极管能产生O.4V电压，0.5mA电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是900nm，在手指夹持部中，红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。U2是红外发射和接收装置，由于红外发射二极管中的电流越大，发射角度越小，产生的发射强度就越大，所以对R2阻值的选取要求较高。R2选择470Ω同时也是基于红外接收三极管感应红外光灵敏度考虑的。R2过大，通过红外发射二极管的电流偏小，红外接收三极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之，R2过小，通过的电流偏大，红外接收三极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当手指离开传感器或检测到较强的干扰光线时，输入端的直流电压会出现很大变化，为了使它不给滤波电路模块造成错误指示，用C2、C3串联组成的双极性耦合电容把它隔断。当手指处于测量位置时，会出现二种情况：一是无脉期。虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光，但是由于红外接收三极管中存在暗电流，会造成输出电压略低。二是有脉期。当有跳动的脉搏时，血脉使手指透光性变差，红外接收三极管中的暗电流减小，输出电压上升。但该传感器输出信号的频率很低，如当脉搏只有为50次/分钟时，只有0.7Hz，200次/分钟时也只有3.4Hz，因此，信号首先经R3、C4滤波以滤除高频干扰，再由耦合电容C2、C3加到线性放大输入端。

其他模块就不再一一介绍，滤波电路模块、放大电路模块、整形电路模块、液晶显示模块和电源模块均属于现有技术。

本实用新型在实际使用时，将手指3放置在手指夹持部2上，检测的脉搏信号，被单片机读取，然后在程序的控制作用下，来处理脉搏信号，进行计算并通过1602液晶来显示脉搏值。结果相对比较准确，而检测的时间也比较短，就10s而已。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种快速脉搏波检测装置，其特征在于，包括检测装置、手指夹持部、发光二极管和光敏三极管，所述手指夹持部的内部设有发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管和光敏三极管分别通过电线连接检测装置，所述检测装置包括单片机模块、光电传感器模块、滤波电路模块、放大电路模块、整形电路模块、液晶显示模块和电源模块，所述光电传感器模块的输入端连接发光二极管和光敏三极管，光电传感器模块的输出端连接滤波电路模块的输入端，所述滤波电路模块的输出端连接放大电路模块的输入端，放大电路模块的输出端连接整形电路模块的输入端，整形电路模块的输出端连接单片机模块的输入端，单片机模块的输出端连接液晶显示模块，所述电源模块给整个装置供电。

2.根据权利要求1所述的一种快速脉搏波检测装置，其特征在于，所述单片机模块包括STC89C51单片机最小系统、上电复位电路和时钟电路。

3.根据权利要求1所述的一种快速脉搏波检测装置，其特征在于，所述光电传感器模块采用红外对管或红外放射管。

4.根据权利要求1或3所述的一种快速脉搏波检测装置，其特征在于，所述光电传感器模块由红外发射部分、红外接收部分、电阻R2、电阻R3、电容C2、电容C3和电容C4组成，所述红外发射部分一端通过电阻R2接电源，另一端接地，红外接收部分一端直接接地，电阻R3一端接电源，电容C2、电容C3串联的一端接滤波电路模块，电容C4一端接地，电阻R3另一端、电容C2、电容C3串联的另一端、电容C4另一端接在一起后连接红外接收部分另一端。