一种双光路脉搏传感器的制造方法

文档序号:8811232阅读:453来源:国知局
一种双光路脉搏传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电技术领域,特别涉及脉搏等人体生理参数的传感器。
【背景技术】
[0002]人体脉搏信号中包含了丰富的生理信息,对临床具有重大的意义。在通常情况下,对于脉搏的测量主要分为两种形式,一种是传统中医的把脉,但是这种形式往往是凭借个人的经验,误差较大,不具有推广性。另一种是通过传感器来进行间接测量的。但是测量的信号弱,受干扰大。传感器的设计好坏对测量结果有着直接的影响。
[0003]随着社会的不断进步,人们对健康更为重视,因此设计出一种便携式的、家用的、精密度高的传感器就显得尤为重要。
[0004]光电传感器具有高分辨率及敏捷的响应速度,是现在测脉搏的主流传感器。它的结构包括光路与电路,现在大部分的传感器在光路上都是利用透射式、反射式的方法来获得信息。但是由于光路中有干扰光(如阳光、灯光等杂散光)以及光路中有灰尘时,将引起测量误差。授权公告号为:CN203724078 U、授权公告日为2014.07.23,名为一种光电脉搏传感器的实用新型专利,利用光敏二极管作为光电元件,具有比较好的光电特性和比较灵敏的响应特性。但是由于光敏二极管本身具有暗电流(一般随温度的升高而增大),使电路不能稳定地工作。并且该专利只是显示脉搏次数,不能知道是否是一分钟脉搏的次数,更不能知道在该范围内自己是否健康。

【发明内容】

[0005]针对上述技术的不足,本实用新型提出的利用双光路光电传感器来测量脉搏信号,可以减少上述误差。并通过温度补偿电桥克服两个光敏二极管元件特性的不一致,灵敏度漂移,温度漂移不等所带来的影响。通过单片机来实现脉搏显示,警报,LED灯发光的功能。本实用新型结构简单,微型化、家用化,灵敏度、精确度高,不需要专业知识即可实现自己脉搏的测量,获得所需参数,从而判断健康情况,尤其便于老人和小孩的使用。
[0006]本实用新型解决技术问题的技术方案为:一种双光路脉搏传感器,包括恒流源电路、发光二极管、双光路电路、光敏二极管电桥电路、脉冲信号拾取电路、二级放大电路、滤波器、波形整形电路、A/D转换电路、单片机、数码管;所述恒流源电路、发光二极管、双光路电路、光敏二极管电桥电路、脉冲信号拾取电路、二级放大电路、滤波器、波形整形电路、A/D转换电路、单片机和数码管依次连接;所述双光路电路用于减少干扰光;所述光敏二极管电桥电路,用于克服两个光敏二极管的不同特性所带来的误差;所述数码管显示脉搏测量结果。
[0007]作为进一步改进,所述光敏二极管电桥电路中,电压UO 一端分别连接滑动电阻Rl和光敏二极管D1,滑动电阻Rl与电阻R3串联后连接电压UO的另一端,光敏二极管Dl依次串联电阻R2、光敏二极管D2,光敏二极管D2的正极连接电压UO的另一端,电阻R4并联在光敏二极管D2上。
[0008]作为进一步改进,所述双光路电路中,以所述发光二极管发出的光作为光源,分为两条光路,一路经过反射镜A、准直镜A、光楔和聚光镜A,进入光敏二极管电桥电路中的一个光敏二极管,另一路经过反射镜B、准直镜B、待测体和聚光镜B,进入光敏二极管电桥电路中的另一个光敏二极管。
[0009]作为进一步改进,所述光敏二极管电桥电路中的两个光敏二极管采用PIN光敏二极管。
[0010]作为进一步改进,所述滤波器是二阶低通滤波器。
[0011]作为进一步改进,所述单片机还连接蜂鸣器和LED灯,通过蜂鸣器实现警报功能,通过LED灯的红绿显示脉搏是否正常,绿灯即为正常。
[0012]本实用新型的有益效果为:以双光路脉搏传感器测量脉搏,解决了微弱信号容易受到外界电磁信号干扰的问题,排除了背景光的影响。采用光敏二极管电桥电路克服了两个光敏二极管的不一致性、灵敏度差异、漂移等带来的影响。二级放大电路和滤波器实现了对信号的二次处理,保证放大后的信号容易被识别处理,滤除50Hz的工频干扰。使用单片机实现微型化。单片机连接有数码管、蜂鸣器及LED灯。数码管价格便宜,结构简单;达到一分钟的时候,蜂鸣器响,比人工计时更为精确;LED灯简单明了,实现家用化。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的原理框图
[0014]图2为本实用新型中双光路电路的原理图
[0015]图3为本实用新型中单片机控制的模块图
[0016]图4为本实用新型中光敏二极管电桥电路原理图
[0017]图5为本实用新型中二阶低通滤波器的原理图
[0018]图中,1:恒流源电路;2:发光二极管;3:双光路电路;4:光敏二极管电桥电路;5:脉冲?目号拾取电路;6:一级放大电路;7:滤波器;8:波形整形电路;9:A/D转换电路;10:单片机;11:数码管;12:蜂鸣器;13:LED灯;101_1:反射镜A;101_2:反射镜B ;102_1:准直镜A ;102-2:准直镜B ;103:光楔;104-1:聚光镜A ;104_2:聚光镜B ;105:待测体。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细说明:
[0020]如图1、2,进行测量时,恒流源电路I通过稳压二极管稳压,可以尽量减少光源供电波动对测量脉搏信号的影响,使得流经发光二极管2的电流恒定,因此发光二极管2能够输出稳定光强的红外光。红外光进入双光路电路3后,分为两条光路,一路经反射镜A101-1,穿过准直镜A102-1以及吸收光楔103,进入聚光镜A104-1,形成补偿光路;另一路经反射镜B101-2,穿过准直镜B102-2后,透射过待测物105,进入聚光镜B104-2,形成测量光路。在测量光路中,红外光透射过待测体105,一般为人体的手指;经过手指组织的血液吸收和衰减,调整吸收光楔103的位置,改变光通量,使两条光路输出相等,光敏二极管电桥电路4的电桥达到平衡,此时,吸收光楔103的位置就反映出被测量的大小。当光源波动而引起光量波动以及干扰光(如阳光、灯光等杂散光)、灰尘影响时,由于双光路电路3的两条光
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