一种基于红外光电传感器的脉搏测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脉搏测量仪，具体涉及一种基于红外光电传感器的脉搏测量仪。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，心率测量技术也越来越先进，对心率的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的心率计，而其中关键是对心率传感器的研究。起初用于体育测量的心率测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降:耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。
[0003]目前在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，虽然可以完成心率的测量，但是这种便携式电子血压计利用微型气栗加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、心率检测的精确度低等缺点。
[0004]具体的，目前现有技术中，存在的缺点主要有以下几点:
[0005](I)应用TCRT5000红外光电传感器来检测信号时，对TCRT5000中蓝管和黑管的位置有一定要求。而且所得到的信号在放大时需进行两级放大电路，增加了电路的复杂性以及误差性。
[0006](2)现有测量人体脉搏技术，大都采用相对复杂的外围电路，对微弱的脉搏信号进行放大和整形，有的甚至多级放大，更是增加了电路的复杂性。而当采用压力传感器时，需要添加加压装置，例如充气栗及其连接的固定气阀、储气袖带，无疑增加了整个装置的成本和难度。
[0007](3)传统的指脉测量较易被污染，影响测量灵敏度;耳脉测量易受温度影响造成较大误差;常用的便携式电子血压计具有体积庞大，测量结果不精确等缺点。
【实用新型内容】
[0008]为克服现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于红外光电传感器的脉搏测量仪，在实现测量的准确性的基础上，具有操作过程更加简便以及成本低廉的特点。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0010]—种基于红外光电传感器的脉搏测量仪，包括用于将检测的脉搏跳动的红外光转换成电信号的信号采集电路，与信号采集电路相连的信号放大与整形电路，信号放大与整形电路连接有单片机，单片机连接有液晶显示模块。
[0011]所述信号采集电路包括电源VCC、红外线发射二极管D2、光敏二极管D3、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C8，其中所述电阻R7的一端连接电源VCC，电阻R7的另一端与红外线发射二极管D2的正极相连接，红外线发射二极管D2的负极接地；电阻R8的一端与电源VCC相连，电阻R8的另一端与电容CS的一端以及光敏二极管D3的负极相连，光敏二极管D3的正极接地；电容CS的另一端分别与电阻R9的一端以及信号放大与整形电路相连，电阻R9的另一端接地。
[0012]所述信号放大与整形电路包括双集成运放LM358、电容C6、电容C7、滑动变阻器R6、电阻R5、电阻R4、滑动变阻器R3，并且光敏二极管D3输出的电信号与LM358的5引脚相连，LM358的6引脚与滑动变阻器R6相连，并且滑动变阻器R6的一端接地，另一端分别于电容C6的一端以及电阻R5的一端相连，电容C6的另一端以及电阻R5的另一端分别与LM358的7引脚相连，LM358的7引脚还与电容C7的一端相连，电容C7的另一端与LM358的3引脚相连，LM358的2引脚与滑动变阻器R3相连，滑动变阻器R3的一端经电阻R4接地，另一端连接电源VCC;LM358的I引脚与单片机相连。
[0013]所述单片机为89C51单片机。
[0014]所述液晶显不_旲块为LCD1602液晶显不屏。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果:
[0016]本实用新型通过设置用于将检测的脉搏跳动的红外光转换成电信号的信号采集电路，进行采集信号，与信号采集电路相连的信号放大与整形电路进行信号的放大与整形处理，再将经过放大与整形处理后的信号发送给单片机，最后将结果在液晶显示模块上进行显示，本实用新型具有在实现测量的准确性的基础上，具有操作过程更加简便以及成本低廉的特点。本实用新型结构简单，应用放大及整形电路降低采集信号的干扰以及误差，以实现结果的准确性。
[0017]进一步的，测量时，只需要将手指放入信号采集电路中的红外线发射二极管D2和光敏二极管D3中间，由于手指内血液的浓度会随着心跳的变化而变化，将出现时而阻隔红外线接收的现象。由于光敏二极管D3反接，光敏二极管D3—直处于反向击穿状态，此时光敏二极管D3所感受到红外线强度恒定且两侧会有一个稳定的电压。在此基础之上如果光敏二极管D3接受的红外线强度发生变化，其两侧的电压会随着红外线强度的变化产生细微的波动，然后经过电容C8和电阻R9滤去直流，采集到一个峰值在50mV左右的原始电压信号。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型的信号采集电路。
[0020]图3为信号放大与整形电路。
[0021]其中，I为信号采集电路，2为信号放大与整形电路，3为单片机，4为液晶显示模块。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0023]参见图1，本实用新型包括脉搏传感器5、与脉搏传感器5相连并用于将脉搏传感器检测的脉搏跳动的红外光转换成电信号的信号采集电路I，与信号采集电路相连的信号放大与整形电路2，信号放大与整形电路2连接有单片机3，单片机3连接有液晶显示模块4。
[0024]参见图2，所述信号采集电路包括电源VCC、红外线发射二极管D2、光敏二极管D3、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C8，其中所述电阻R7的一端连接电源VCC，电阻R7的另一端与红外线发射二极管D2的正极相连接，红外线发射二极管D2的负极接地；电阻R8的一端与电源VCC相连，电阻R8的另一端与电容C8的一端以及光敏二极管D3的负极相连，光敏二极管D3的正极接地；电容CS的另一端分别与电阻R9的一端以及信号放大与整形电路2相连，电阻R9的另一端接地。
[0025]参见图3，所述信号放大与整形电路包括双集成运放LM358、电容C6、电容C7、滑动变阻器R6、电阻R5、电阻R4、滑动变阻器R3，并且光敏二极管D3输出的电信号与LM358的5引脚相连，LM358的6引脚与滑动变阻器R6相连，并且滑动变阻器R6的一端接地，另一端分别于电容C6的一端以及电阻R5的一端相连，电容C6的另一端以及电阻R5的另一端分别与LM358的7引脚相连，LM358的7引脚还与电容C7的一端相连，电容C7的另一端与LM358的3引脚相连，LM358的2引脚与滑动变阻器R3相连，滑动变阻器R3的一端经电阻R4接地，另一端连接电源VCC;LM358的I引脚与单片机3相连;LM358的5引脚与电容C8相连。
[0026]本实用新型中所述单片机3为89C51单片机，所述液晶显示模块4为IXD1602液晶显示屏。
[0027]本实用新型所实用新型的基于红外光电传感器的脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件，把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，用电子仪表进行测量和显示的装置。其主要包括信号采集与放大电路、单片机、液晶显示模块等部分。
[0028]下面进行具体说明:
[0029]1.光电传感器
[0030]光电传感器由红外发光二级管和光敏二极管D3组成。采用GaAs红外发光二极管作为光源，光敏二极管D3在红外光的照射下能产生电能，它的特性是将光信号转换为电信号。
[0031]本实用新型中，光敏二极管D3和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。
[0032]2.信号采集电路
[0033]信号采集电路如图2所示。由红外线发射二极管D2发射连续稳定的红外线，由光敏二极管D3接收红外线，将手指放在红外线发射二极管D2与光敏二极管D3之间时，由于手指内血液的浓度会随着心跳的变化而变化，将出现时而阻隔红外线接收的现象。由于光敏二极管D3反接，光敏二极管D3—直处于反向击穿状态，此时光敏二极管D3所感受到红外线强度恒定且两侧会有一个稳定的电压。在此基础之上如果光敏二极管D3接受的红外线强度发生变化，其两侧的电压会随着红外线强度的变化产生细微的波动，然后经过电容CS和电阻R9滤去直流，采集到一个峰值在50mV左右的原始电压信号。
[0034]3.信号放大与整