1、使用sc0073傳感器測(cè)脈搏，輸出的是什么信號(hào)，輸出信號(hào)是否已經(jīng)通過放大、濾波、基線漂移等？

SC0073輸出的是脈沖序列信號(hào)，如下圖黃色的波形信號(hào)，類似心電信號(hào)，尖峰的部分是脈搏跳動(dòng)的時(shí)候壓著傳感器輸出的波形，脈搏傳感器輸出電壓值不穩(wěn)定，經(jīng)過長期測(cè)量觀察，輸出電壓幅值2V左右，含有諧波等干擾信號(hào)，所以還要對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行放大，在波形圖中可以看到，雖然波形很清晰但是還存在干擾信號(hào)，所以必須進(jìn)行濾波處理，還要整形，經(jīng)過以上信號(hào)調(diào)理電路，波形變成規(guī)則的方波，在示波器上測(cè)出原脈搏信號(hào)波形圖及經(jīng)過調(diào)理模塊處理后的信號(hào)如藍(lán)色波形所示。

2、脈搏傳感器原理

利用人體脈搏時(shí)血管壁的膨脹與收縮來檢測(cè)脈搏信號(hào)。脈搏傳感器的工作原理是利用人體脈搏時(shí)血管壁的膨脹與收縮來檢測(cè)脈搏信號(hào)。脈搏傳感器通常采用光學(xué)、機(jī)械或電學(xué)等方式來檢測(cè)脈搏信號(hào)。光學(xué)脈搏傳感器通常采用激光或可見光源來照射皮膚，并使用光電檢測(cè)器來檢測(cè)光的吸收或散射情況。當(dāng)血管壁膨脹時(shí)，血液會(huì)吸收光線，從而導(dǎo)致光電檢測(cè)器的輸出電平變化。機(jī)械脈搏傳感器通常采用壓力傳感器來檢測(cè)皮膚的壓力變化。當(dāng)血管壁膨脹時(shí)，皮膚的壓力會(huì)升高，從而導(dǎo)致壓力傳感器的輸出電平變化。

3、制作心率計(jì)，一般會(huì)使用哪種傳感器呢？

壓電式光電式紅外管傳感器都可以的，諧振式傳感器是利用改變電或機(jī)械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測(cè)量壓力。脈搏傳感器就是應(yīng)用了這個(gè)原理。

在這個(gè)什么都要和“智能”扯上關(guān)系的年代，除了我們司空見慣的手機(jī)外，也就是一些智能手表和手環(huán)之類的穿戴設(shè)備了。這些智能穿戴設(shè)備集成了很多的傳感器，由于脈搏或者心率是生命體征的重要參數(shù)之一，所以心率測(cè)量可算是高端入門產(chǎn)品必備的一個(gè)技能，下面帶大家簡(jiǎn)單地了解一下最常見的光學(xué)心率傳感器。

光學(xué)心率傳感器概述

光學(xué)心率傳感器是是智能穿戴設(shè)備中最為普及的用于心率檢測(cè)的傳感器之一。它采用電光溶劑脈搏波描記法(PPG)來測(cè)量心率及其他生物計(jì)量指標(biāo)。

測(cè)量原理：通過電容燈光射向皮膚，透過皮膚組織反射回的光被光敏傳感器接受并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再根據(jù)血液的吸光率算出心率。簡(jiǎn)化測(cè)量過程就是：發(fā)射光——轉(zhuǎn)換成電信號(hào)——轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

光學(xué)心率傳感器基本結(jié)構(gòu)

光學(xué)心率傳感器使用四個(gè)主要技術(shù)元件來測(cè)量心率：

光發(fā)射器 - 通常至少由兩個(gè)光發(fā)射二極管(LED)構(gòu)成，它們會(huì)將光波照進(jìn)皮膚內(nèi)部。

光電二極管和模擬前端(AFE) - 這些元件捕獲穿戴者折射的光，并將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用于計(jì)算可實(shí)際應(yīng)用的心率數(shù)據(jù)。

加速計(jì) - 加速計(jì)可測(cè)量運(yùn)動(dòng)，與光信號(hào)結(jié)合運(yùn)用，作為PPG算法的輸入。

算法 - 算法能夠處理來自AFE和加速計(jì)的信號(hào)，然后將處理后的信號(hào)疊加到PPG波形上，由此可生成持續(xù)的、運(yùn)動(dòng)容錯(cuò)心率數(shù)據(jù)和其他生物計(jì)量數(shù)據(jù)。

光學(xué)心率傳感器可測(cè)量哪些生物計(jì)量指標(biāo)?

采用 PPG 的光學(xué)傳感器在獲得高品質(zhì) PPG 信號(hào)的情況下可獲取大量的基礎(chǔ)生物計(jì)量值，光學(xué)心率傳感器不止獲取心率數(shù)據(jù)那么簡(jiǎn)單，還可以獲取以下生物計(jì)量指標(biāo)：

呼吸率 - 休息時(shí)的呼吸率越低，通常這表明身體狀況越好。

最大攝氧量(VO2max)– VO2測(cè)量人體可以攝入的最大氧氣量，是人們廣泛使用的有氧耐力指標(biāo)。

血氧水平(SpO2) - 是指血液中的氧氣濃度。

R-R間期(心率變異率)- R-R間期是血脈沖的間隔時(shí)間;一般而言，心跳間隔時(shí)間越長越好。R-R間期分析，可用作壓力水平和不同心臟問題的指標(biāo)。

血壓 - 通過PPG傳感器信號(hào)，無需使用血壓計(jì)即可測(cè)量血壓。

血液灌注 - 灌注是指人體推動(dòng)血液流經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)的能力，特別是在瀕于死亡時(shí)流經(jīng)全身毛細(xì)血管床的能力。因?yàn)镻PG傳感器可跟蹤血液流動(dòng)，所以可以測(cè)量血流相對(duì)灌注率及血液灌注水平的變化。

心效率 - 這是心腦血管健康和身體狀況的另一個(gè)指標(biāo)，一般來說，它測(cè)量的是心臟每搏的做功效率。

光學(xué)心率傳感器選擇綠光作為光源的原因

光學(xué)心率傳感器常使用綠光作為光源，從光譜特點(diǎn)看，從紫外線到紅外線，波長是越來越長的。

而選擇綠光作為測(cè)量光源是考慮到以下幾個(gè)特點(diǎn)：

皮膚的黑色素會(huì)吸收大量波長較短的波

皮膚上的水份也會(huì)吸收大量的UV和IR部分的光

進(jìn)入皮膚組織的綠光(500nm)-- 黃光(600nm)大部分會(huì)被紅細(xì)胞吸收

紅光和接近IR的光相比其他波長的光更容易穿過皮膚組織

血液要比其他組織吸收更多的光

相比紅光，綠(綠-黃)光能被氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白吸收

雖然現(xiàn)在大部分智能穿戴設(shè)備采用綠光作為光源，但是字考慮到皮膚情況的不同(膚色、汗水)，高端產(chǎn)品會(huì)根據(jù)情況自動(dòng)使用綠光、紅光和紅外光等多種光源進(jìn)行心率測(cè)量。

Apple Watch 心率監(jiān)測(cè)原理

Apple Watch 的心率傳感器同樣是采用 PPG，特別設(shè)計(jì)的光學(xué)心率傳感器擁有四個(gè)點(diǎn)搜集數(shù)據(jù)，再佐以強(qiáng)大的軟件算法，來保證心率測(cè)量的可信度。

Apple Watch 利用 LED 綠光和紅外光，以及兩種光傳感器來檢測(cè)心率。

當(dāng)其處于15攝氏度(59華氏度)以下的低溫時(shí)，通過測(cè)量綠光的吸收狀況來獲取更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。而高溫環(huán)境下，比如用戶正在健身房里揮汗如雨時(shí)，皮膚表面水分增加，由于更多綠光已經(jīng)被吸收掉，要檢測(cè)皮下反射的綠光就比較困難，這時(shí) Apple Watch 就轉(zhuǎn)換到紅外光模式。

如何提高光學(xué)心率手表準(zhǔn)確性

提升光學(xué)心率手表測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

確認(rèn)手表緊貼于手腕不松動(dòng)，以減少擺臂時(shí)手表的移位，但也不可太緊以免影響血液循環(huán);

佩戴手表于手腕外側(cè)，表背的感應(yīng)面應(yīng)貼近皮膚，避開橈骨頭和尺骨莖突;

避免將手表配戴于黑色刺青上。

結(jié)語

對(duì)于心率傳感器，我們必須明白的事：

單純給出心率數(shù)值對(duì)用戶來說并沒有太大意義，如果能夠持續(xù)測(cè)量，并通過一段時(shí)間的心率數(shù)據(jù)給出睡眠質(zhì)量/休息時(shí)間等健康建議則會(huì)對(duì)用戶有很大幫助。

目前絕大部分移動(dòng)終端用的都是光電心率傳感器，相比電極式心率傳感器誤差幾率較大。

電極式心率傳感器目前還無法應(yīng)用于較小的穿戴設(shè)備上，但目前已經(jīng)有廠商在為此而努力了。相信未來會(huì)成為高端設(shè)備的標(biāo)志配件。

4、求SC0073型號(hào)的脈搏傳感器資料和例程。。是用于51單片機(jī)的。

SC0073型號(hào)的脈搏傳感器傳出信號(hào)都是電壓或者電流信號(hào)，直接用電壓代替脈搏信號(hào)就行，然后用ad轉(zhuǎn)換器，建議用tcl1543轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后用51單片機(jī)接受信號(hào)，在lcd上顯示即可，可通過protues+keil仿真實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)采用的是拐點(diǎn)法測(cè)量，藍(lán)牙模塊可以刪去，有按鈕測(cè)量開關(guān)

1.1 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)簡(jiǎn)介

1.1.1 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)的介紹 該產(chǎn)品重量輕，便攜，可放入醫(yī)生護(hù)士口袋。無水銀，增強(qiáng)環(huán)保性，避免了 因水銀泄露而造成的污染事故。操作簡(jiǎn)單易懂，特別適合家庭使用。

1.1.2 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)功能簡(jiǎn)介 該血壓計(jì)以壓力傳感器測(cè)得血壓值，傳入單片機(jī)，再將血壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)，然后由控制核心單片機(jī)控制，經(jīng)主程序處理數(shù)據(jù)之后，在液晶顯示器上把 數(shù)據(jù)顯示出來,并通過藍(lán)牙串口發(fā)送給上位機(jī)。

1.2 血壓計(jì)裝置設(shè)計(jì)方案

1.2.1 設(shè)計(jì)總體要求 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)是傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)的結(jié)合體，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該能保 證完成四項(xiàng)基本任務(wù)： 測(cè)量高壓和低壓 測(cè)量脈搏 顯示血壓和脈搏 在上位機(jī)顯示血壓脈搏

1.2.2 具體設(shè)計(jì)方案 在這里介紹一下有關(guān)血壓的基本知識(shí)，血壓是血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)血管壁 的側(cè)壓力。血壓分收縮壓和舒張壓。當(dāng)心室收縮向動(dòng)脈泵血時(shí)，血壓升高，其最 高值為收縮壓。心室舒張時(shí)，血壓降低，其最低值為舒張壓。血壓通常以上肢肪 動(dòng)脈測(cè)得的血壓為代表，正常成年人上肢動(dòng)脈的收縮壓為 90~140 毫米汞柱，舒 張壓為 60~90 毫米汞柱。血壓過低或過高都是疾病的征象。

2 .血液在動(dòng)脈血管中的壓力隨著心臟的收縮、舒張而不斷變化，而人的心臟的 收縮頻率即心率比較低，一般在 30~300bpm，由此血壓脈動(dòng)信號(hào)相對(duì)而言還是屬 于一種緩慢變化的信號(hào)，我的設(shè)計(jì)是采用外接式的結(jié)構(gòu)，以 STC89RC52 單片機(jī) 為核心，形成種連續(xù)數(shù)據(jù)采集串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?藍(lán)牙模塊采用 HC-05 發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)有顯示血壓，脈搏的功能。 本設(shè)計(jì)是基于 80C51 單片機(jī)的設(shè)計(jì)，具體裝置方案如下圖 1.1 所示：

硬件工作流程圖如圖 1.2 所示。 電源開啟過后，若有必要修改系統(tǒng)的默認(rèn)參數(shù)、經(jīng)過了這個(gè)階段以后，系統(tǒng) 將對(duì)某些參數(shù)和硬件內(nèi)部的一些寄存器進(jìn)行初始化工作。初始化完成之后，將讀 取血壓力值，等待讀取轉(zhuǎn)換結(jié)束。待采樣的時(shí)間達(dá) 1 秒鐘后將分析數(shù)據(jù)結(jié)果，求 出最大值和最小值，將這些數(shù)據(jù)處理后即為收縮壓和舒張壓。將它們送往 LCD1602 液晶屏進(jìn)行顯示。 1.3 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)工作原理 1.3.1 血壓測(cè)量的工作原理 心臟一張一縮，使血液在循環(huán)器官內(nèi)川流不息。血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，無論 心臟收縮或舒張，都對(duì)血管壁產(chǎn)生 一定的壓力。當(dāng)心臟收縮時(shí)，大動(dòng)脈里的壓 力最高，這時(shí)的血液稱為“高壓”;左心室舒張時(shí)，大動(dòng)脈里的壓力最低，故稱 為“低壓” 。平時(shí)我們所說的“血壓”實(shí)際上是指上臂肱動(dòng)脈，即胳膊窩血管 的血壓測(cè)定，是大動(dòng)脈血壓的間接測(cè)定。通常我們測(cè)血壓右側(cè)與左側(cè)的血壓不一 樣，最高可相差 10 毫米汞柱，最低相差不到 5 毫米汞柱。 一般醫(yī)學(xué)測(cè)量，是根據(jù)氣袖在減壓過程中，其壓力振蕩波的振幅變化包絡(luò)線 來判定血壓的。目前比較一致的看法是當(dāng)氣袖壓力振蕩波的振幅最大的時(shí)候，氣 袖的壓力是動(dòng)脈的平均壓。動(dòng)脈的收縮壓對(duì)應(yīng)于振幅包絡(luò)線的第一個(gè)拐點(diǎn)，舒張 壓對(duì)應(yīng)于包絡(luò)線的第二個(gè)拐點(diǎn)。 如圖 1.3.-1 所示

示波法又稱為壓力振蕩法,其工作過程是先將袖帶充氣以阻斷動(dòng)脈血流,然后 在放氣過程中檢測(cè)袖帶內(nèi)的氣體壓力并提取微弱的脈搏波。如圖所示,當(dāng)袖帶壓 力 P 遠(yuǎn)高于收縮壓時(shí),脈搏波消失,隨著袖帶壓力下降到收縮壓 Ps 時(shí),脈搏開始出 現(xiàn)。當(dāng)袖帶壓力從高于收縮壓降到收縮壓 Ps 以下時(shí),脈搏波會(huì)突然增大,在平均壓 Pm 時(shí)幅值達(dá)到最大。然后脈搏波又隨袖帶壓力下降而衰減。示波法血壓測(cè)量就 是根據(jù)脈搏波幅度與袖帶壓力之間的關(guān)系來估計(jì)血壓的。脈搏波最大值對(duì)應(yīng)的是 平均壓,收縮壓 Ps 和舒張壓 Pd 分別由對(duì)應(yīng)脈搏波最大幅值的比例來確定。通過 查閱文獻(xiàn)與結(jié)合一些醫(yī)生的臨床測(cè)量得出的結(jié)果：收縮壓一般為峰值前 Ks=0.5 峰值左右的波動(dòng)點(diǎn)，而舒張壓一般為峰值后 Kd=0.8 峰值左右的波動(dòng)點(diǎn)。 血壓信號(hào)以及收縮舒張壓的位置如圖 1.3-2 所示

先找出最大振幅值 Amax,在往前找幅值為 0.5Amax 的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直 流分量即為收縮壓,往后找幅值為 0.8Amax 的瞬態(tài)位置對(duì)應(yīng)血壓直流分量即為舒 張壓,將計(jì)算出的收縮壓和舒張壓結(jié)果輸出至液晶驅(qū)動(dòng)器顯示。

1.3.2 基于單片機(jī)的電子血壓計(jì)的工作原理 氣泵在充氣時(shí)，袖帶內(nèi)部產(chǎn)生壓力，與袖帶相連接的壓力傳感器 XGZP684 會(huì)根據(jù)這個(gè)壓力值輸出對(duì)應(yīng)的電壓值，因?yàn)閱纹瑱C(jī)是不能直接處理模擬信號(hào)的， 所以經(jīng)過一個(gè)高精度 12 位 AD 芯片 TLC2543 將電壓值轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)，由單片機(jī) STC89C52 進(jìn)行讀取。單片機(jī)在程序的控制下，讀入信號(hào)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與運(yùn) 算，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后經(jīng) LCD1602 液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，并通過藍(lán)牙發(fā) 送給上位機(jī)。

2 傳感器的選擇 血壓和脈搏的測(cè)量需要的是壓力傳感器。 壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳感器。通常把壓力測(cè)量儀表中的 電測(cè)式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件 (或應(yīng)變計(jì))組成。彈性敏感元件的作用是使被測(cè)壓力作用于某個(gè)面積上并轉(zhuǎn)換 為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件或應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信 號(hào)。有時(shí)把這兩種元件的功能集于一體，如壓阻式傳感器中的固態(tài)壓力傳感器。 2.1 壓電壓力傳感器 利用電氣元件和其他機(jī)械把待測(cè)的壓力轉(zhuǎn)換成為電量，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量工作 的測(cè)量精密儀器。壓電傳感器只可以應(yīng)用在動(dòng)態(tài)測(cè)量當(dāng)中。主要的壓電材料是： 磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。隨著技術(shù)的發(fā)展，壓電效應(yīng)也已經(jīng)在多晶體上 得到應(yīng)用了。例如：壓電陶瓷，鈮鎂酸壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷和鈦酸鋇壓 電陶瓷等等都包括在內(nèi)。 以壓電效應(yīng)為工作原理的傳感器是機(jī)電轉(zhuǎn)換式和自發(fā)電式傳感器。它的敏感 元件是用壓電材料制作而成的。當(dāng)壓電材料受到外力作用時(shí)表面會(huì)形成電荷，電 荷通過電荷放大器、測(cè)量電路的放大以及變換阻抗以后，就會(huì)被轉(zhuǎn)換成為與所受 外力成正比關(guān)系的電量輸出。它用來測(cè)量力以及可以轉(zhuǎn)換成為力的非電物理量， 例如：加速度和壓力。 優(yōu)點(diǎn)是：重量較輕、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信噪比高、靈敏度高以及信頻寬 等。 缺點(diǎn)是：有部分電壓材料忌潮濕，因此需要采取一系列的防潮措施;而輸出 電流響應(yīng)又比較差，就要使用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。

2.2 壓阻壓力傳感器 壓阻效應(yīng)是用來描述材料在受到機(jī)械式應(yīng)力下所產(chǎn)生的電阻變化。不同于壓 電效應(yīng)，壓阻效應(yīng)只產(chǎn)生阻抗變化，并不會(huì)產(chǎn)生電荷。大多數(shù)金屬材料與半導(dǎo)體 材料都被發(fā)現(xiàn)具有壓阻效應(yīng)。由于硅是現(xiàn)今集成電路的主要材料，以硅制作而成 的壓阻元件的應(yīng)用就變得非常有意義。電阻變化不單是來自與應(yīng)力有關(guān)的幾何形 變，而且也來自材料本身與應(yīng)力相關(guān)的電阻，這使得其程度因子大于金屬數(shù)百倍 之多。 壓阻壓力傳感器一般通過引線接入惠斯登電橋中。平時(shí)敏感芯體沒有外加壓 力作用，電橋處于平衡狀態(tài)(稱為零位)，當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化， 電橋?qū)⑹テ胶?。若給電橋加一個(gè)恒定電流或電壓電源，電橋?qū)⑤敵雠c壓力對(duì)應(yīng) 的電壓信號(hào)，這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉(zhuǎn)換成壓力信號(hào)輸出。電橋檢測(cè)出 電阻值的變化，經(jīng)過放大后，再經(jīng)過電壓電流的轉(zhuǎn)換，變換成相應(yīng)的電流信號(hào)， 該電流信號(hào)通過非線性校正環(huán)路的補(bǔ)償，即產(chǎn)生了與輸入電壓成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的 4～20mA 標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。 為減小溫度變化對(duì)芯體電阻值的影響，提高測(cè)量精度，壓力傳感器都采用溫 度補(bǔ)償措施使其零點(diǎn)漂移、靈敏度、線性度、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)保持較高水平。

2.3 電容壓力傳感器 利用電容作為敏感元件，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電容值改變的壓力傳感器。這種 壓力傳感器一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個(gè)電極，當(dāng)薄膜 感受壓力而變形時(shí)，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過測(cè)量電路 即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式 傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動(dòng)電容式壓力傳感器。

單電容式壓力傳感器由圓形薄膜與固定電極構(gòu)成。薄膜在壓力的作用下變 形，從而改變電容器的容量，其靈敏度大致與薄膜的面積和壓力成正比，而與薄 膜的張力和薄膜到固定電極的距離成反比。另一種型式的固定電極取凹形球面 狀，膜片為周邊固定的張緊平面，膜片可用塑料鍍金屬層的方法制成。這種型式 適于測(cè)量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動(dòng)極膜片制成測(cè)量高壓的 單電容式壓力傳感器。這種型式可減小膜片的直接受壓面積，以便采用較薄的膜 片提高靈敏度。它還與各種補(bǔ)償和保護(hù)部以及放大電路整體封裝在一起，以便提 高抗干擾能力。這種傳感器適于測(cè)量動(dòng)態(tài)高壓和對(duì)飛行器進(jìn)行遙測(cè)。單電容式壓 力傳感器還有傳聲器式(即話筒式)和聽診器式等型式。 差動(dòng)電容式壓力傳感器的受壓膜片電極位于兩個(gè)固定電極之間，構(gòu)成兩個(gè)電 容器。在壓力的作用下一個(gè)電容器的容量增大而另一個(gè)則相應(yīng)減小，測(cè)量結(jié)果由 差動(dòng)式電路輸出。它的固定電極是在凹曲的玻璃表面上鍍金屬層而制成。過載時(shí) 膜片受到凹面的保護(hù)而不致破裂。差動(dòng)電容式壓力傳感器比單電容式的靈敏度 高、線性度好，但加工較困難(特別是難以保證對(duì)稱性)，而且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè) 氣體或液體的隔離，因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質(zhì)的流體中。 2.4 電磁壓力傳感器 利用電磁原理的傳感器統(tǒng)稱為電磁壓力傳感器，主要包括電感壓力傳感器、 霍爾壓力傳感器、電渦流壓力傳感等。 血壓計(jì)要求壓力測(cè)量范圍大概為 0mmHg-300mmHg 換算為 Pa 為 0-40Kpa。 2.5 確定方案 綜合考慮，我選擇了壓阻傳感，XGZP68470KPG 型壓力傳感器模塊。 XGZP6847040KPG 型壓力傳感器模塊，測(cè)量范圍 0~40kPa。具有價(jià)格低， 使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，可用于個(gè)類氣體壓力計(jì)，血壓計(jì)等設(shè)備。 XGZP6847040KPG 型壓力傳感器模塊采用 DIP 封裝形式，壓力傳感器作 為敏感元件并集成了數(shù)字調(diào)理芯片，PCB 板的 2 面分別安裝有 SOP 封裝的壓 力傳感器與信號(hào)處理電路芯片，對(duì)傳感器的偏移、靈敏度、溫漂和非線性進(jìn)行數(shù) 字補(bǔ)償，以供電電壓為參考,產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。 XGZP6847 型壓力傳感器模塊尺寸小、易安裝，可根據(jù)用戶要求標(biāo)定輸出信號(hào)， 廣泛用于醫(yī)療電子、汽車電子、運(yùn)動(dòng)健身器材等領(lǐng)域。其中壓力與血壓之前的換 算關(guān)系為 100kPa = 1bar ≈ 14.5PSI ≈ 750mmHg.

3 信號(hào)調(diào)理電路 3.1 壓力測(cè)量原理 XGZP 型壓阻式壓力敏感元件是一款適用于生物醫(yī)學(xué)、汽車電子等領(lǐng)域的壓 力傳感器，其核心部分是 一顆利用 MEMS 技術(shù)加工的硅壓阻式壓力敏感芯片。 該壓力敏感芯片由一個(gè)彈性膜及集成在膜上的四個(gè) 電阻組成，四個(gè)壓敏電阻形 成了惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，當(dāng)有壓力作用在彈性膜上時(shí)電橋會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與所加壓力成 線性比例關(guān)系的電壓輸出信號(hào)。

3.2 信號(hào)調(diào)理電路基本原理 XGZP6847040KPG 型壓力傳感器模塊 PCB 板的 2 面分別安裝有 SOP 封 裝的壓力傳感器與信號(hào)處理電路芯片，對(duì)傳感器的偏移、靈敏度、溫漂和非線性 進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償，以供電電壓為參考,產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)電壓 信號(hào)。 利用現(xiàn)代信號(hào)調(diào)理技術(shù)，以信號(hào)調(diào)理芯片為核心，通過插值法對(duì)采集的溫度 補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行擬合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓阻式壓力傳感器溫度漂移的高精度補(bǔ)償。軟 件補(bǔ)償是利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)處理能力，通過一系列的補(bǔ)償算法對(duì)壓力傳感器因溫度 變化所產(chǎn)生的漂移進(jìn)行修正。這種方法不僅可以補(bǔ)償溫度變化對(duì)壓力傳感器造成 的影響，同時(shí)還可改善非線性指標(biāo)，是提高壓力傳感器精度的一種有效方法。與 硬件補(bǔ)償相比， 軟件補(bǔ)償?shù)男Ч谩⒕雀咔页杀镜汀?基本原理如下： 溫度補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)壓阻式壓力傳感器的補(bǔ)償分為兩部分：預(yù)補(bǔ)償過程和在溫度 預(yù)設(shè)點(diǎn)下的正式補(bǔ)償過程。由于不同的壓阻式壓力傳感器橋路電阻、靈敏度、輸 出電壓范圍等參數(shù)存在很大差異，需要使用前在常溫下對(duì)壓力傳感器進(jìn)行預(yù)補(bǔ) 償，以保證芯片內(nèi)部電路工作在線性及可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。預(yù)補(bǔ)償流程圖如圖 1 所示。預(yù)補(bǔ)償過程通常在常溫下進(jìn)行，目的是計(jì)算正式補(bǔ)償過程中所需要的各種 寄存器的初始化值。在預(yù)補(bǔ)償之后，可以進(jìn)入正式補(bǔ)償流程。 正式補(bǔ)償流程圖如圖 2 所示，補(bǔ)償?shù)闹饕獌?nèi)容是求取設(shè)定溫度點(diǎn)的靈敏度補(bǔ)償系 數(shù) FSO、偏移量系數(shù)補(bǔ)償系數(shù) OFFSE

3.3 輸出電壓與輸入電壓關(guān)系 理論計(jì)算如下： 敏感元件 P 為敏感元件所受壓力單位為 KPa Uo1 為敏感元件輸出電壓理論值 Ui= 50mV+P/KPa*1mV 調(diào)理電路 Uo2 為調(diào)理電路輸出電壓理論值 Uo2=50Uo1

5、魚躍用何技術(shù)讓血壓測(cè)的穩(wěn)

魚躍通過使用先進(jìn)的技術(shù)，如脈搏波傳感器和智能算法，來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的血壓測(cè)量結(jié)果。

1.脈搏波傳感器技術(shù)：

魚躍血壓計(jì)采用脈搏波傳感器技術(shù)，該技術(shù)能夠通過傳感器感知到動(dòng)脈中的脈搏波，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和處理。脈搏波傳感器可以準(zhǔn)確地測(cè)量脈搏波形的特征，如峰值、上升時(shí)間和下降時(shí)間等，從而推測(cè)出血壓值。

2.智能算法：

魚躍血壓計(jì)內(nèi)置了智能算法，通過對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行分析和處理，可以排除干擾因素，并生成精確的血壓測(cè)量結(jié)果。智能算法能夠識(shí)別不同狀況下的脈搏波信號(hào)變化，例如運(yùn)動(dòng)、情緒等因素的影響，從而在測(cè)量過程中進(jìn)行校正，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

3.校準(zhǔn)和驗(yàn)證：

為了保證血壓測(cè)量的穩(wěn)定性，魚躍血壓計(jì)在生產(chǎn)過程中會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)和驗(yàn)證。每個(gè)血壓計(jì)在出廠前都要經(jīng)過精密的校準(zhǔn)，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。同時(shí)，魚躍還針對(duì)不同人群進(jìn)行了大量的臨床測(cè)試和驗(yàn)證，從而提高了血壓測(cè)量的可靠性和穩(wěn)定性。

4.人體工程學(xué)設(shè)計(jì)：

魚躍血壓計(jì)采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，使其更符合人們的使用習(xí)慣和舒適度。血壓計(jì)的袖帶設(shè)計(jì)合理，能夠緊密貼合手臂，確保測(cè)量時(shí)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，血壓計(jì)的操作界面簡(jiǎn)單易懂，使用戶能夠輕松進(jìn)行血壓測(cè)量，進(jìn)一步提高了穩(wěn)定性。

通過以上的技術(shù)和設(shè)計(jì)手段，魚躍血壓計(jì)實(shí)現(xiàn)了血壓測(cè)量的穩(wěn)定性。但需要注意的是，無論血壓計(jì)本身具備怎樣的技術(shù)和功能，正確的使用方法和適時(shí)的校準(zhǔn)也是確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確和穩(wěn)定的重要因素。因此，在使用血壓計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要按照說明書的指導(dǎo)進(jìn)行正確操作，并定期對(duì)血壓計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)準(zhǔn)。