光电脉搏传感器的研制和噪声分析

脉搏血氧仪能够无创、快速、实时地测量血氧饱和度,光电式脉搏传感器是脉搏血氧仪的重要组成部分。介绍了光电式脉搏传感器的原理和设计方案,采用集成光敏部件和放大器的光敏芯片代替传统的分立光敏器件实现对脉搏的测量。芯片的集成化能够有效减小器件间匹配引起的干扰,提高脉搏测量精度。在实验测试过程中,采用该光电式脉搏传感器对人体的脉搏进行实时测量,对脉搏信号测量可能引起的噪声来源做了分析,并做相应的抗干扰处理,得到比较理想的脉搏波形,为脉搏信息的提取和分析提供了良好的数据。     

一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标

脉搏波的波形特征与心血管疾病密切相关,为此用户需要一种简单、实时的便携装置。通过安装在正常使用鼠标时大拇指触摸到的鼠标位置的反射式脉搏波光电传感器采集脉搏波信号,信号经过滤波、放大和A/D转换后,利用单片机对脉搏波信号处理并得出心率数据,最后通过USB接口连接电脑端软件显示。将鼠标和反射式光电传感器结合制成成品之后,经过实际测试,传感器能够很好的测得手指脉搏波并输出。这种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标可以在用户使用鼠标的不经意状态时检测并记录脉搏波及心率。     

基于PVDF薄膜材料的脉搏传感器的研制

介绍了一种基于PVDF压电薄膜材料研制而成的脉搏传感器。该脉搏传感器从手腕处获取微弱的脉搏信号,前端采用鼓式振动结构,最大的获取信号,提高灵敏度;后经电荷放大、滤波等信号处理电路从而实现了脉搏模拟信号和脉冲方波信号的输出。     

基于CPLD实现脉搏信息采集及处理系统

文中主要研究并设计了人体脉搏信息采集及处理系统,设计中采用PVDF压膜式脉搏传感器[3]和Altera公司的MAX II EPM1270处理器,该脉搏传感器具有灵敏度高、性能稳定可靠等优点。传感器采集的脉搏信号经过低噪声放大和高速AD转换,最后通过UART串口输出。CPLD通过UART异步通信方式实现对脉搏信号的采集,并对人体脉搏进行计数。当人体每分钟的脉搏数低于60次或者高于120次时系统能驱动蜂鸣器实现报警功能,同时液晶1602显示当前的脉搏次数。     

基于传感器技术的运动员训练状态脉搏测试

为了提高运动员训练状态的身体体能特征的监测效能,提出基于传感器技术的运动员训练状态脉搏测试方法,基于Android嵌入式系统进行便携式脉搏测试仪的系统设计,用传感器处理以S3C6410为系统的核心处理器,采用振动传感器进行运动员训练状态脉搏的数据采集,以ARM1176JZF-S作为主处理芯片进行训练状态脉搏特征分析,在硬件模块设计中,设计信号调理电路实现对脉搏测试信号的放大和滤波,实时输出运动员训练状态脉搏。测试结果表明,脉搏测试仪具有较好的测试性能,同时可以实现脉搏异常报警,较好地维护了运动员训练过程中的身体机能和健康水平。     

新型压电驻极体脉搏分析仪

利用多孔压电驻极体薄膜制备压电传感器,贴在手腕上采集脉搏振动的信号,并配上相应的后端电路和显示装置,制造出一种新型的压电驻极体脉搏分析仪。由于采用压电驻极体薄膜作为脉搏传感器的换能器,脉搏分析仪的灵敏度高,失真度低,重复性好。在脉搏分析仪中,采用塑化膜的形式封装压电电极,易引入干扰。采用压电麦克风的封装形式的传感器抗干扰能力强,且场效应晶体管(FET)易集成,成本低,实测的波形图近似于典型心电图波形,具有很大的医疗参考价值。     

基于中医诊断技术的智能手环研究

为了研究中医把脉在传感器上的利用,由此提出了基于中医诊断技术的智能手环的概念.首先,基于PVDF压力传感器的原理,检测出人的心率;然后,基于光电式脉搏传感器的原理,可获取精确的脉搏信息,解决了以往中医把脉靠手指感知来获取脉搏信息存在的主观性和定性化问题.最后,基于中医诊断技术的智能手环嵌入睡眠监测模块,全方位地为人们提供最完善的安全监测平台.     

基于单片机设计的脉搏测量仪

利用光电传感器为信号采集转换原件,把采集的微弱生理脉搏信号转换成电信号,再把采集到的电信号通过放大滤波整形电路,把电信号转变成符合要求的脉搏脉冲信号,然后经单片机对脉搏信号处理累加计算,最后把脉搏次数通过数码管显示出来,而超出范围报警,使脉搏测量仪变得更加人性化。     

基于单片机的便携式多功能实时生理参数监测仪

便携式多功能实时生理参数监测仪是一种可对跑步者跑步时的各种生理参数进行实时监测的仪器，该仪器以凌阳单片机为核心，配以DS18820温度传感器、ZD-3微振动传感器、HK-2000脉搏传感器及LCD显示电路，使得该仪器具有实时监测参数并显示出来的功能。[编者按]     

基于蓝牙传输的心率监测系统设计

实时监测心脏病患者的脉搏信号,可减少心血管疾病的发病率,降低死亡率。本文针对心脏病的突发状况以及当前心率监测时有线信号采集方式的不足,设计了基于蓝牙技术的心率监测与无线传输系统,以MSP430单片机为主控制器来控制传感器模块、蓝牙模块、报警模块,实现对脉搏信号的实时监测。实验结果表明,该系统硬件、软件设计方案合理,功耗...     

一种普及型OMA的光谱传感与采集系统

本文为一种新型的普及型OMA设计了一套光谱传感与采集系统,重点叙述了图象传感器、驱动脉冲发生器、驱动和放大电路以及ADC的选择与接口设计,还讨论了相关的采集软件的设计。这是一种很实用又简单的传感采集系统。最后还介绍了该OMA的特点及应用领域。     

一种基于激光通信浮标的潜艇水下双工通信方式

对现有潜艇水下通信技术进行比较分析,提出一种采用无线脉冲激光作为通信载波的系留浮标潜艇水下双工通信方式,并简要描述了该通信方式的应用体制及其可行性。     

数字脉压有源相控阵雷达接收机动态问题

分析了数字脉压固态有源相控阵雷达接收机的组成特点，各级电路动态范围及系统总动态范围间的关系,介绍了该体制接收系统动态范围的测试方法等。     

超短脉冲的测量

本文分析了利用强度自相关和干涉自相关信息获取超短光脉冲形状和啁啾特性的方法及其缺陷。提出了一种直接测量超短光脉冲幅度谱和相位谱的原理和测量装置，并对锁模脉冲进行了测量，然后由逆傅里叶变换即可得到脉冲时域特性（脉冲形状和宽度），且由相位可得超短脉冲的各阶啁啾系数。     

应用在油气管线的光纤光栅温度压力传感系统

为了提高光纤光栅的温度和压力灵敏度系数以满足实用化对灵敏度精度的要求,对光纤光栅进行封装设计。得到封装后的光纤光栅温度和压力灵敏度系数分别为0.052nm/℃和0.8208nm/MPa,分别为裸光栅的5倍和273倍,且传感器的温度和压力响应与光栅反射波长成良好的线性关系。通过半个月的油气管线现场实验,测得光纤光栅温度压力传感器与油气管线的电类传感器的测量值符合得特别好,该温度和压力传感系统满足了温度和压力的实时测量。     

基于单片机的多通道足底压力采集系统设计

设计了一种基于PIC18F4550的多通道FlexiForce薄膜压力传感器平台。选用PIC公司的超低功耗单片机PIC18F4550作为主控芯片,结合FlexiForce薄膜压力传感器和多通道信号采集,实时采集多个通路的压力传感器数据。采用 VC++ 编写的上位机软件图形界面,在此界面上显示实验所得数据。通过对该系统性能进行实验分析,平稳上升加压分析,结果中没有出现明显的跳跃、突变,显示的牛顿值随着压力值的上升而上升;零压力稳定性,软件显示的最大值为1 N,平均值为0.23 N;固定压力值检测,误差都满足FlexiForce薄膜压力传感器的1%误差范围。     

海洋FBG压力及温补传感器温度响应一致性研究

为满足船载拖曳式全光纤海洋温深剖面连续测量的要求,测量海水深度的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器利用FBG温度传感器作为其温补传感器。由于二者对温度同时敏感且对海水温度的响应时间存在不一致性,导致在拖曳测试海水压力时有所偏差。针对这一问题,本文对传感器的温度响应一致性进行分析研究。通过对FBG温度传感器的外管加装绝热材料,使其与FBG压力传感器的温度响应时间接近一致。通过海试验证,FBG压力传感器与标准传感器ALEC(亚力克)具有较高的测量相关性。     

一种基于谐振原理的微型压力传感器设计

设计了一种结构简单的微型石英谐振式压力传感器,该传感器芯片由力学转换元件、谐振敏感元件和支撑元件3部分构成。仿真分析了压力100kPa内传感器输出频率与输入压力的关系,经线性拟合后得出其最大相对非线性误差为0.09%。采用石英深槽湿法腐蚀的方法加工出了芯片3个元件结构,并经镀膜及键合等后工序制作出了传感器芯片,其性能实测值与仿真结果基本吻合,验证了结构及工艺方案的可行性。     

降低迟滞误差的光纤光栅传感器的研究

主要针对传感器的迟滞问题,研制了一种适合做光纤光栅传感器基底材料的恒弹性铌基合金,该合金的弹性后效、弹性滞后作用很低.设计一种新的传感器结构,分别用弹簧钢和新研制的恒弹性铌基合金作基底材料,通过压力实验比较两个传感器的压力迟滞误差.实验结果表明,在0～50 MPa的压力检测范围内,弹簧钢制成的传感器在加压、减压过程中产生了较大迟滞误差,迟滞误差为0.54%;利用新合金制成的传感器迟滞误差非常小,仅为0.099%,在0～50 MPa的范围内实现线性传感.传感器具有温度补偿的功能,能够同时对温度和压力进行测量,很好地解决温度交叉敏感问题,可应用于油气井、大型储油罐等的温度和压力测量.     

Micro FET pressure sensor manufactured using CMOS-MEMS technique

The fabrication of a micro field effect transistor (FET) pressure sensor using the commercial 0.35 μm complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process and a post-process has been investigated. The pressure sensor is composed of 16 sensing cells in parallel, and each sensing cell includes a suspended membrane and an NMOS. The suspended membrane is the movable gate of the NMOS. The pressure sensor needs a post-process to obtain the suspended membrane after the CMOS process. The post-process employs etchants to etch the sacrificial layers to release the suspended membrane, and then a low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) parylene is used to seal the etching holes in the pressure sensor. The pressure sensor produces a change in current when applying a pressure to the sensing cells. Experimental results show that the pressure sensor has a sensitivity of 0.022 μA/kPa in the pressure range of 0–500 kPa.