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簡易電子脈搏儀制作

更新時間:2017/6/6 10:09:14    閱讀:12371    分享此文章:
電子脈搏儀是從手指上取出“指脈”信號,使用起來十分方便。當手指前端受到輕微的裹壓以后,可以感覺到手指前端在血壓的作用下有一張一弛的感覺,將這個信號用傳感器提取出來,轉變為電信號,再以光和聲的形式顯示出來,就可以知道脈搏跳動的情況了。

為了便于經常攜帶及制作,本機只用了一塊CMOS集成電路和一只三極管。靜態電流只有10~20μA,耗電極少,所以整機只使用了兩塊AG10型鈕扣電池。

電子脈搏儀電原理圖如下圖所示。
它由傳感器(B)、放大器、整形電路和驅動電路組成。整個電路由4個CMOS與非門組成了放大、整形與振蕩電路。前端用壓電陶瓷片做的傳感器,將手指上的脈動壓力信號轉變為電信號。

 

放大電路:

由于傳感器送來的電信號極其微弱,必須采用高輸入阻抗的放大電路。CMOS反相器如果當做模擬器件應用,只要加上適當的線性偏置,就是一個性能不錯的高阻抗放大器,如圖28-1中的YF1。用一個電阻R5將反相器YF1的輸入端與輸出端連接起來,它既是反饋電阻,也是偏置電阻。這就構成了帶負反饋的放大器。電容C1的作用是高頻旁路,以阻止產生自激振蕩。

整形電路:

第二級用反相器YF2做為整形器。這級工作在開關狀態,故末加偏置。如YF1的輸出電平高于YF2的開啟電平,YF2輸出低電平;如低于YF2的開啟電平,YF2便輸出高電平。由于第一級放大電路的反饋電阻R5的值選取得當,使YF1的輸出剛剛超出YF2的開啟電平。一旦傳感器有了微弱的信號輸出,經過YF1的放大,YF2整形后輸出高電平。YF2在靜態時輸出低電平。

音響及發光管驅動電路:

YF3和YF4組成了一個受控多諧振蕩器。當YF2輸出高電平時,振蕩器起振。調整電阻R1、R2和電容C2,即可改變振蕩頻率。同時,YF3驅動壓電陶瓷片BC發出音響,YF4接晶體管VT1驅動發光二極管發光。

電子脈搏儀除了電路部分外,傳感器制作的好壞將直接影響儀器的靈敏度,所以傳感器的制作是很重要的一環。如下圖(a)所示,壓電陶瓷片有陶瓷的一面焊在銅環這邊(在圓周上均勻焊三個點),用一根細屏蔽線作引出線,外皮與銅環相接,芯線穿過銅環缺口焊在陶瓷面上。再將一個銅片焊在銅環的下面,焊好后如下圖(b)所示。最后再根據普通人手指的粗細,截取一段帶彈簧的金屬手表與傳感器連在一起,圍成一圈,以便使用時套在手指上,見下圖(c)。傳感器所用壓電陶瓷片的型號為HTD-20,但選用壓電陶瓷片應注意下面要求:將陶瓷面鍍銀層接示波器Y軸輸入端,金屬基片接地端,用手觸壓金屬基片一面,觀察鍍銀的一面輸出應是正向脈沖的才能使用。

 

電子脈搏儀不帶電源開關,使用時先用手指觸動傳感器,儀器便會發出“嘰,嘰”的聲音,發光管發出紅光,便說明儀器工作正常。將傳感器按照圖2(c)的方式戴在手指上稍感壓迫為宜,靜等片刻(因為手指受壓后血流需稍候一會兒才能重新涌入手指),儀器便會隨著脈搏的跳動發出聲音和顯示紅光。

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