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简易电子脉搏仪制作

更新时间:2017-6-6 10:09:14    阅读:518    分享此文章:
电子脉搏仪是从手指上取出“指脉”信号,使用起来十分方便。当手指前端受到轻微的裹压以后,可以感觉到手指前端在血压的作用下有一张一弛的感觉,将这个信号用传感器提取出来,转变为电信号,再以光和声的形式显示出来,就可以知道脉搏跳动的情况了。

为了便于经常携带及制作,本机只用了一块CMOS集成电路和一只三极管。静态电流只有10~20μA,耗电极少,所以整机只使用了两块AG10型钮扣电池。

电子脉搏仪电原理图如下图所示。
它由传感器(B)、放大器、整形电路和驱动电路组成。整个电路由4个CMOS与非门组成了放大、整形与振荡电路。前端用压电陶瓷片做的传感器,将手指上的脉动压力信号转变为电信号。

 

放大电路:

由于传感器送来的电信号极其微弱,必须采用高输入阻抗的放大电路。CMOS反相器如果当做模拟器件应用,只要加上适当的线性偏置,就是一个性能不错的高阻抗放大器,如图28-1中的YF1。用一个电阻R5将反相器YF1的输入端与输出端连接起来,它既是反馈电阻,也是偏置电阻。这就构成了带负反馈的放大器。电容C1的作用是高频旁路,以阻止产生自激振荡。

整形电路:

第二级用反相器YF2做为整形器。这级工作在开关状态,故末加偏置。如YF1的输出电平高于YF2的开启电平,YF2输出低电平;如低于YF2的开启电平,YF2便输出高电平。由于第一级放大电路的反馈电阻R5的值选取得当,使YF1的输出刚刚超出YF2的开启电平。一旦传感器有了微弱的信号输出,经过YF1的放大,YF2整形后输出高电平。YF2在静态时输出低电平。

音响及发光管驱动电路:

YF3和YF4组成了一个受控多谐振荡器。当YF2输出高电平时,振荡器起振。调整电阻R1、R2和电容C2,即可改变振荡频率。同时,YF3驱动压电陶瓷片BC发出音响,YF4接晶体管VT1驱动发光二极管发光。

电子脉搏仪除了电路部分外,传感器制作的好坏将直接影响仪器的灵敏度,所以传感器的制作是很重要的一环。如下图(a)所示,压电陶瓷片有陶瓷的一面焊在铜环这边(在圆周上均匀焊三个点),用一根细屏蔽线作引出线,外皮与铜环相接,芯线穿过铜环缺口焊在陶瓷面上。再将一个铜片焊在铜环的下面,焊好后如下图(b)所示。最后再根据普通人手指的粗细,截取一段带弹簧的金属手表与传感器连在一起,围成一圈,以便使用时套在手指上,见下图(c)。传感器所用压电陶瓷片的型号为HTD-20,但选用压电陶瓷片应注意下面要求:将陶瓷面镀银层接示波器Y轴输入端,金属基片接地端,用手触压金属基片一面,观察镀银的一面输出应是正向脉冲的才能使用。

 

电子脉搏仪不带电源开关,使用时先用手指触动传感器,仪器便会发出“叽,叽”的声音,发光管发出红光,便说明仪器工作正常。将传感器按照图2(c)的方式戴在手指上稍感压迫为宜,静等片刻(因为手指受压后血流需稍候一会儿才能重新涌入手指),仪器便会随着脉搏的跳动发出声音和显示红光。

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