一種醫用人體基本參數測試儀的設計
1 引言
研究的是一臺人體基本參數測試儀,可以測量體溫、脈搏和呼吸間隔等參數。這些參數與記錄是應用最多的基礎護理技術(shù)操作,各項技術(shù)比較成熟。但普通便攜式設備大多功能單一,精度不高,且僅能作為臨時(shí)測量使用,無(wú)法跟蹤病人的整個(gè)治療過(guò)程:醫院里使用的大型醫療設備能夠提供很高的精度,且功能全面,但過(guò)于專(zhuān)業(yè)的使用方法以及高昂的價(jià)格導致它們的市場(chǎng)需求不高。鑒于這些缺點(diǎn),該系統的研究具有以下兩點(diǎn)意義:①通過(guò)一臺儀器將人體各項參數集中在一起進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,從而提高測量?jì)x器的集成度和便利性。②測量采用全自動(dòng)的方式,通過(guò)對各項參數設定門(mén)限,可以在測量后對超出門(mén)限的參數自動(dòng)給出相關(guān)說(shuō)明。這部便攜、精準和可記錄的人體參數測試儀具有很高的科學(xué)價(jià)值和社會(huì )意義。
2 設計方案比較分析
2.1 體溫測量
方案l:采用數字溫度傳感器。數字溫度傳感器內部集成了溫度傳感器和模數轉換器,可以把溫度直接轉化為數字量送入微處理器。
方案2:采用模擬溫度傳感器。即采用輸出電壓可連續變化的模擬溫度傳感器,再通過(guò)高精度的A/D轉換器將模擬電壓量轉換為數字量。
方案1實(shí)現起來(lái)較為簡(jiǎn)單.但想實(shí)現高精度的溫度測量,成本較高。而方案2中由于傳感器的輸出電壓可以連續變化,只需提高A/D轉換器的精度就可以大幅度提高溫度測量的精度,故系統采用方案2。
2.2 呼吸間隔測量
方案1:人體胸部的起伏可以通過(guò)彈性材料的伸縮來(lái)反映,彈性材料的伸縮帶動(dòng)滑片在電阻絲上滑動(dòng),改變其兩端電阻。通過(guò)電阻分壓的方法使電壓的變化與胸部起伏的變化規律相同,最終實(shí)現呼吸間隔的測量。此方案對彈性材料和電阻絲,以及捆綁方式都有嚴格要求。
方案2:采用壓力傳感器實(shí)現。其裝置如圖1所示。圖中的帶子選用長(cháng)度形變很小的線(xiàn)材制成,帶子上固定一個(gè)壓力傳感器,則胸腔的起伏引起壓力傳感器上壓力的變化,通過(guò)采集傳感器輸出的電信號在時(shí)間軸上捕捉胸腔起伏的趨勢,可以實(shí)現呼吸間隔時(shí)間的測量。該裝置簡(jiǎn)單,更適應于便攜設備的要求。

綜上所述,系統選取方案2。
2.3 脈搏測量
方案1:采用光電傳感器實(shí)現。將手指尖放置在光源和光敏器件之間,當手指中有跳動(dòng)的脈搏時(shí),血液的透光性發(fā)生變化,光敏器件接收的光強隨之變化。從而得到按脈搏跳動(dòng)規律變化的電信號,但提取的信號非常微弱。
方案2:采用壓電傳感器實(shí)現。在手腕處安裝靈敏度較高的壓電傳感器,將跳動(dòng)的脈搏產(chǎn)生的壓力信號轉換為電信號,從而實(shí)現脈搏的測量。但是成本較高。
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