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脉搏传感器【基于光电式脉搏传感器的脉搏信号获取】
众所周知,中医脉诊已有两千多年的历史,我国古1 光电式脉搏传感器的原理
人早巳把脉搏作为人体状态的一个信息窗口。但由于根据朗伯比尔(Lamber Beer) 定律, 物质在一定波长中医是靠手指获取脉搏信息，虽然脉诊具有简便、无处的吸光度和他的浓度成正比。当恒定波长的光照射到创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实人体组织上时, 通过人体组织吸收、反射衰减后测量到践中也暴露出一些缺陷。首先,切脉单凭医生手指感觉的光强将在一定程度上反映被照射部位组织的结构特征。辨别脉象的特征，受到感觉、经验和表述的限制，并脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生，在人体指尖，组且难免存在许多主观臆断因素，影响了对脉象判断的
织中的动脉成分含量高, 而且指尖厚度相对其他人体组
规范化;其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握;再则，织而言比较薄, 透过手指后检测到的光强相对较大,因感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指
行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。将中医的切脉与现代电子技术结合可获取精确的脉搏信息，有助于对生理状况的诊断。
生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复等优点，本文讨论的就是基于光电式脉搏传感器的原理结构和具体实现。
收稿日期：2008-09-16
《中国医疗器械信息》2008年第14卷第11期
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技术报告
Technology Report
推演出所需的信息，供医生准确地诊断疾病。 信号处理
2 光电式脉搏传感器结构
图2是光电式脉搏传感器结构示意图,它由红外发光二极管和红外光敏三极管构成。发光二极管发出的直接从传感器上采集到未经放大的原始信号,可以看见模糊的脉搏信号，但存在大量的干扰，很难分析出脉搏信号的好坏。传感器输出的信号要经过放大滤波处理。
红外光照射到血管上,部分光经血管反射被光敏三极管接收并转换成电信号送检测电路,测出血流状态。
3 信号获取的实现
脉搏信号具有如下具体特点:(1)强干扰下的微弱信号
由于脉搏信号幅度很小，大约是μV到mV的数量级范围。因此，极容易引入干扰，这些干扰有来自50Hz的工频干扰，有来自肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。
(2)频率低但能量相对集中的信号
人体的脉搏频率非常低，~10Hz，一般情况下为1Hz左右，脉搏信号可看成一个准直流信号，也可看成是一个甚低频交变信号。根据脉搏功率谱能量分析，健康人脉搏能量绝大多数分布于1~5Hz，而病人脉搏在1Hz以下和较高频段(如5Hz以上或10Hz以上)仍有相当一部分的能量分布。(3)复杂且易变的随机信号
脉搏信号因人体生理、病理、心理的不同而不同，又受环境、时间、气候的影响，表现出同一个人在不同的时间、地点有不同的脉象，有时也会有不同的疾病表现出相同的脉象。由于脉搏信号的复杂性和变异性，一方面使