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簡(jiǎn)易電子脈搏儀制作

更新時(shí)間:2017/6/6 10:09:14    閱讀:16364    分享此文章:
電子脈搏儀是從手指上取出“指脈”信號(hào),使用起來十分方便。當(dāng)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(gè)信號(hào)用傳感器提取出來,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),再以光和聲的形式顯示出來,就可以知道脈搏跳動(dòng)的情況了。

為了便于經(jīng)常攜帶及制作,本機(jī)只用了一塊CMOS集成電路和一只三極管。靜態(tài)電流只有10~20μA,耗電極少,所以整機(jī)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(qū)動(dòng)電路組成。整個(gè)電路由4個(gè)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(dòng)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。

 

放大電路:

由于傳感器送來的電信號(hào)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(dāng)做模擬器件應(yīng)用,只要加上適當(dāng)?shù)木性偏置,就是一個(gè)性能不錯(cuò)的高阻抗放大器,如圖28-1中的YF1。用一個(gè)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(gòu)成了帶負(fù)反饋的放大器。電容C1的作用是高頻旁路,以阻止產(chǎn)生自激振蕩。

整形電路:

第二級(jí)用反相器YF2做為整形器。這級(jí)工作在開關(guān)狀態(tài),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(jí)放大電路的反饋電阻R5的值選取得當(dāng),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(hào)輸出,經(jīng)過YF1的放大,YF2整形后輸出高電平。YF2在靜態(tài)時(shí)輸出低電平。

音響及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路:

YF3和YF4組成了一個(gè)受控多諧振蕩器。當(dāng)YF2輸出高電平時(shí),振蕩器起振。調(diào)整電阻R1、R2和電容C2,即可改變振蕩頻率。同時(shí),YF3驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片BC發(fā)出音響,YF4接晶體管VT1驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)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(huán)。如下圖(a)所示,壓電陶瓷片有陶瓷的一面焊在銅環(huán)這邊(在圓周上均勻焊三個(gè)點(diǎn)),用一根細(xì)屏蔽線作引出線,外皮與銅環(huán)相接,芯線穿過銅環(huán)缺口焊在陶瓷面上。再將一個(gè)銅片焊在銅環(huán)的下面,焊好后如下圖(b)所示。最后再根據(jù)普通人手指的粗細(xì),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(shí)套在手指上,見下圖(c)。傳感器所用壓電陶瓷片的型號(hào)為HTD-20,但選用壓電陶瓷片應(yīng)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(yīng)是正向脈沖的才能使用。

 

電子脈搏儀不帶電源開關(guān),使用時(shí)先用手指觸動(dòng)傳感器,儀器便會(huì)發(fā)出“嘰,嘰”的聲音,發(fā)光管發(fā)出紅光,便說明儀器工作正常。將傳感器按照?qǐng)D2(c)的方式戴在手指上稍感壓迫為宜,靜等片刻(因?yàn)槭种甘軌汉笱餍枭院蛞粫?huì)兒才能重新涌入手指),儀器便會(huì)隨著脈搏的跳動(dòng)發(fā)出聲音和顯示紅光。

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