一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路的制作方法

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一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路。
【背景技术】
[0002] 目前,基于无线通信技术的便携式脉搏采集装置逐渐代替了传统的有线式脉搏采 集装置,避免了有线采集、传输脉搏信号的诸多不便,增强了脉搏采集的灵活性和采集对象 的移动性。便携式脉搏采集装置包括脉搏采集电路、信号调理电路、处理器外围电路、无线 发送电路和电源电路。脉搏信号调理电路是脉搏采集装置中的关键组成部分,它的主要功 能是滤除脉搏采集电路所采集到的脉搏信号中夹杂的噪声和干扰,并传输到处理器外围电 路进行A/D转换,并且其自身增加的噪声应尽量小、输出到下一级的波形保真度应尽量高。
[0003] 引证文献:脉搏信号调理电路设计(作者:张金榜、刘军、齐华;期刊:电子技术 与应用;出版时间:2012年,第38卷,第9期;引用页码:46-49),其目的是:研宄设计适用 于工作电压为市电的脉搏检测系统的信号调理电路;其构成是:一级放大电路、调零电路、 50Hz陷波电路、带通滤波电路和二级放大电路;其效果是:具有较好地滤波、放大性能,提 高了脉搏信号检测的可靠性。
[0004] 然而,目前常用的便携式脉搏采集装置中的脉搏采集电路一般由脉搏传感 器HK-2000B及其外围电路组成,HK-2000B的压力量程是:-50~+300mmHg,灵敏度 为2000 ^¥/臟!^,输出信号的电压范围是:-0.1~0.6¥,故需要一个电压抬升电路将 HK-2000B输出的负电压抬升为正电压,才能使之满足处理器外围电路A/D转换部分对输入 脉搏信号电压范围的要求;其次,HK-2000B输出的电压幅度约为0.7V,该幅度是不需要经 过放大即可对其进行滤波处理的;另外,便携式脉搏采集装置中的电源一般采用普通电池 或锂电池,它们都不会产生50Hz的工频干扰,因此也不需要50Hz的陷波电路。
[0005] 因此,引证文献所述的脉搏信号调理电路不适用于便携式脉搏采集装置,其技术 问题在于:一是没有电压抬升电路,无法完成对脉搏传感器HK-2000B输出的脉搏信号中负 电压的抬升,使之满足处理器外围电路A/D转换部分对输入脉搏信号电压范围的要求;二 是其中的一级放大电路、50Hz陷波电路和二级放大电路对于便携式脉搏采集装置的脉搏信 号调理而言,没有实际工作意义。 【实用新型内容】
[0006] 为了克服引证文献所述的脉搏信号调理电路不能实现对便携式脉搏采集装置中 脉搏信号电压的抬升和针对性地滤除高低频信号的干扰,本实用新型提供一种适用于便携 式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路,该电路不仅能实现对脉搏传感器HK-2000B输出的 负电压的抬升,而且能抑制夹杂在脉搏信号中的高频和低频干扰。
[0007] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种适用于便携式脉搏采集装 置的脉搏信号调理电路,其特征是:电压抬升电路、高通滤波电路和低通滤波电路顺序电连 接。电阻R 3、R4、R5和集成运放A i组成电压抬升电路,电阻R ^RpR3与集成运放A屈 同相输入加法电路连接;R1-端与A1的同相输入端相连,另一端与+5V电源相连;R2-端与 A1的同相输入端相连,另一端与信号源相连;R3-端与A i的反相输入端相连,另一端与地电 位相连;R4-端与A i的同相输入端相连,另一端与地电位相连;R 5-端与A i的反相输入端 相连,另一端与A1的输出端相连。极性电容C i、C2,电阻R6、R7和集成运放A 2组成高通滤波 电路;极性电容C1正极与A i的输出端相连,另一端与极性电容C 2的正极相连,极性电容C 2 的另一端与A2的同相输入端相连;R6-端与极性电容C i、C2的公共连接点相连,另一端与A 2 的反相输入端相连;R7-端A 2的同相输入端相连,另一端与地电位相连。电阻R 8、R9,电容 C3X4和集成运放A 3组成低通滤波电路;R 8-端与A 2的输出端相连,另一端与R 9相连,R 9的 另一端与A3的同相输入端相连;C 3-端与电阻R 8、R9的公共连接点相连,另一端与A 3的反 相输入端相连;C4一端与A 3的同相输入端相连,另一端与地电位相连。
[0008] 本实用新型的有益效果是:该电路不仅能实现对脉搏传感器HK-2000B输出的负 电压的抬升,而且还能抑制夹杂在脉搏信号中的高频和低频干扰;该电路结构简单、体积 小,且不需要考虑调零和频率问题,稳定性好,可方便地适用于便携式脉搏采集装置中。
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型的方框图。
[0010] 图2是本实用新型适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路的一个示例 性实施例的电路图。
[0011] 图中:?= 3· 3ΚΩ,R2= 1ΚΩ,R3= 1ΚΩ,R4= 1. 5ΚΩ,R5= 1ΚΩ,R6= 700ΚΩ,R7 =660KQ,R8= 40KQ,R9= 40ΚΩ ;C != 4. 7 μ F, C 2= 4. 7 μ F, C 3= 0.1 μ F, C 4= 0.1 μ F ; 集成运放Ap 4和A 3的型号均为OP2177, +V。。和-V EE为集成运放OP2177的工作电压。
【具体实施方式】
[0012] 图2所示的实施例中包括一个由电阻!^、!^、!^、!^、馬和集成运放六靡成的电压抬 升电路,它抬升的电压由下面公式所决定:
【主权项】
1. 一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路,其特征是;电压抬升电路、 高通滤波电路和低通滤波电路顺序电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路,其特 征是;电阻Ri、R2、Rs、R4、Rs和集成运放A組成电压抬升电路;电阻R1、R2、Rs与集成运放A 1 按同相输入加法电路连接;Ri-端与A1的同相输入端相连,另一端与巧V电源相连;R2-端 与Ai的同相输入端相连,另一端与信号源相连;Rs-端与Ai的反相输入端相连,另一端与地 电位相连;R4-端与A 1的同相输入端相连,另一端与地电位相连;R 5-端与A 1的反相输入 端相连,另一端与Ai的输出端相连。
3. 根据权利要求1所述的一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路,其特 征是;极性电容C2,电阻Re、馬和集成运放A 2组成高通滤波电路;极性电容C 1正极与A 1 的输出端相连,另一端与极性电容C2的正极相连,极性电容C 2的另一端与A 2的同相输入端 相连;Re-端与极性电容C 1、C2的公共连接点相连,另一端与A 2的反相输入端相连;R 7-端 八2的同相输入端相连,另一端与地电位相连。
4. 根据权利要求1所述的一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路,其特 征是;电阻Rs、R9,电容〔3、〔4和集成运放A绳成低通滤波电路;R 8-端与A 2的输出端相连, 另一端与Rg相连,R 9的另一端与A 3的同相输入端相连;C 3 -端与电阻R 8、Rg的公共连接点 相连,另一端与Ag的反相输入端相连;C 4一端与A 3的同相输入端相连,另一端与地电位相 连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于便携式脉搏采集装置的脉搏信号调理电路。本实用新型首先通过一个由电阻R1、R2、R3、R4、R5和集成运放A1组成的电压抬升电路,将脉搏传感器HK-2000B输出的负电压的抬升1.5V,使之满足处理器外围电路A/D转换部分对输入脉搏信号电压范围的要求;然后利用一个由极性电容C1、C2,电阻R6、R7和集成运放A2组成的高通滤波电路,抑制脉搏信号中0.05Hz以下的低频干扰,降低了脉搏因相移产生的线性失真;最后利用一个由电阻R8、R9,电容C3、C4和集成运放A3组成的低通滤波电路,抑制脉搏信号中40Hz以上的高频干扰,减小了输出的脉搏波形在上升沿和下降沿出现的小幅过冲,提高了脉搏波形的保真度;本实用新型可方便地适用于便携式脉搏采集装置中。
【IPC分类】H03K3-013, A61B5-02
【公开号】CN204363971
【申请号】CN201420865994
【发明人】张金榜, 杨颖 , 汪扬埔
【申请人】张金榜, 杨颖 , 汪扬埔
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月27日
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