光电检测实验报告

光电检测技术课程设计无光电脉搏检测电路题目小组人员姓名专业班级小组人员学号指导教师年月日光电脉搏检测电路摘要本电路由光电池、放大器等构成，实现对光电脉搏信号的提取和放大采用目前效果较好光电池的电流转电压电路实现对脉搏的测量整个电路的简化能够有效减小器件间匹配和级联引起的干扰，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，得到比较理想的脉搏波形，为实现脉搏信息的提取和分析提供了参考方案

一、系统设计.系统目标设计及意义1设计制作一个光电脉搏测试仪，通过光电式脉搏传感器对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号，并在显示器上显示所测的脉搏跳动波形，要求测量稳定、准确、性能良好.设计思想2（）传感器利用指套式光电传感器，指套式光电传感器的换能元件用硅光电池，1由于心脏的跳动，引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化（当心脏收缩时，微血管容积增大；当心脏舒张时，微血管容积减少），当光通过手指尖射到硅光电池时，产生光电效应,两极之间产生电压由于指尖的微血管内的血液随着心脏的跳动发生相应于脉搏的容积变化，因而使光透过指尖射到硅光电池时也发生相应的强度变化，而非血液组织（皮肤、肌肉、骨格等）的光吸收量是恒定不变的，这样就把人体的脉搏（非电学量）转换为相应于脉博的电信号，方便检测

（2）按正常人脉搏数为60〜80次/min,老人为100〜150次/min,在运动后最高跳动次数为次/设计低通放大器以上是病人与正常人脉搏波体现差异的地方，应240min5Hz注意保留（）测量中考虑到并要消除的干扰有环境光对脉搏传感器测量的影响、电磁干扰3对脉搏传感器的影响、测量过程中运动的噪声还有干扰50Hz

（4）由于透过指尖射到硅光电池的光强很小，输出短路电流约为

0.luA〜3uA,所以总共放大倍以便于观察传感器得到的脉搏信号极为微弱，很容易淹没在噪声及干扰IO,信号之中，所以对取得的微弱信号先进行放大后再滤波设计两极放大，因为三级放大个别电路板的零点漂移大得足以达到满幅，测量不准确每个单级放大器的放大倍数不大于以免自激振荡30,整体框图

3.本系统共分为三个模块:光二一电阶级信低反号通向转放放换大大电电电路路路方框图中各部分的作用是传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，放大倍1104一级放大电路对微弱信号进行放大，放大约倍25二阶低通滤波电路滤除干扰信号并进一步放大，再放大倍

0.01uF31Hz后置二阶低通放大电路4按人体脉搏在最高跳动次数次计算，据归一化法设计低通放大器，如240/min图所示转折频率由、、和决定，放大倍数由和的比值决定，3R6C5R7C6R7R5用来减小输入阻抗不平衡的影响R8二阶低通滤波器的传递函数:_Ri_]Vos R5H6H5c767^~~S~~1~~i~~r iVoisSH11H75R6RlH6H7c5506理想放大倍数为倍H=-R7/R5=-20倍零频增益高频转折频率

0.707fn=14Hz图二阶低通放大电路4低频特性满足条件，不影响有用信号

5.整体电路为输入信号:输出信号:总结:.•利用血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大1儿十倍的特点，可通过光电传感器对脉搏信号进行检测，并通过光电传感技术进行数据处理，实现智能化的脉搏测试技术.应用透射式光电传感器红色发光二极管发出光线，透过手指照射到光敏三极2管上进行光电转换.由于放大倍数较大，入射光强不要太强，否则会使输出饱和，且不同的人脉3搏波强度不同，为适应不同条件下的检测，最好的办法是把一级放大电路的反馈电阻用一个可调电阻和普通电阻串联本文设计的脉搏传感器目前仅能提供脉搏的振幅及频率，尚不能用于医学实践

4.若对传感器采集的信号经过进一步的波形分析及借助医生的经验，可对临床诊断提供帮助。