本實用新型涉及醫(yī)療檢測設備技術領域,尤其涉及一種心血管參數(shù)采集系統(tǒng)。
背景技術:
隨著社會的發(fā)展、人口的老齡化以及人們工作方式、生活習慣的改變,心血管疾病已經(jīng)成為人類的健康殺手之一。心血管參數(shù)包括心功能參數(shù)和外周血管參數(shù),對于上述參數(shù)的采集過程要求整個系統(tǒng)具備低噪聲、低功耗、高精度和高穩(wěn)定性能,另外,心電信號頻率一般在0.05~72Hz之間,很容易受到外部干擾,特別是工頻干擾。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的是提供一種心血管參數(shù)采集系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術中的不足。
為了達到上述目的,本實用新型的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的:
提供一種心血管參數(shù)采集系統(tǒng),包括單片機及其外圍電路、以及分別連接所述單片機的心電采集電路、脈搏采集電路和血壓采集電路,所述外圍電路包括電壓轉換電路和通訊電路;其中:
所述血壓采集電路包括驅動電路、氣泵、電磁閥、A/D轉換器、二階低通濾波器、高通濾波放大器、儀用放大器、壓力傳感器、譯碼器、看門狗電路、電壓檢測器、比較器、存儲器、以及帶晶振和串行通信的CPU,所述壓力傳感器、所述儀用放大器、所述高通濾波放大器、所述二階低通濾波器和所述A/D轉換器依次連接,所述氣泵、所述電磁閥分別連接所述驅動電路,所述壓力傳感器、所述儀用放大器、所述比較器、所述看門狗電路、所述譯碼器和所述驅動電路依次連接,所述A/D轉換器分別連接所述存儲器和所述CPU;所述心電采集電路包括50Hz陷波電路和二階壓控性低通有源濾波器;所述脈搏采集電路包括紅光紅外探頭、一級差分放大器、第一運放、第二運放、第三運放、射級跟隨器、交流放大器和三組二路電子開關,所述紅光紅外探頭探測到的脈搏信號經(jīng)過所述一級差分放大器放大后進入所述第一運放,經(jīng)所述射級跟隨器后一路用作探頭脫落檢測,另一路經(jīng)所述交流放大器后反饋去直流背景電壓,所述第二運放和所述第三運放之間通過跨接電阻連接所述三組二路電子開關的輸出端。
上述心血管參數(shù)采集系統(tǒng),其中,所述單片機基于MSP430F149實現(xiàn)。
上述心血管參數(shù)采集系統(tǒng),其中,還包括相互連接的液晶顯示屏和液晶顯示驅動器,所述液晶顯示驅動器連接所述單片機。
上述心血管參數(shù)采集系統(tǒng),其中,所述血壓采集電路中的A/D轉換器基于TLC2543CN實現(xiàn),CPU采用AT89S52實現(xiàn)。
上述心血管參數(shù)采集系統(tǒng),其中,所述脈搏采集電路的第一運放采用TL064實現(xiàn),三組二路電子開關采用4053實現(xiàn)。
與已有技術相比,本實用新型的有益效果在于:
整個系統(tǒng)具備低噪聲、低功耗、高精度和高穩(wěn)定性能,抗干擾性強,為心血管參數(shù)檢測提供有力依據(jù),應用前景廣闊。
附圖說明
構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1示出了本實用新型心血管參數(shù)采集系統(tǒng)的血壓采集電路的結構示意圖;
圖2示出了本實用新型心血管參數(shù)采集系統(tǒng)的50Hz陷波電路的結構示意圖;
圖3示出了本實用新型心血管參數(shù)采集系統(tǒng)的二階壓控性低通有源濾波器的原理圖;
圖4示出了本實用新型心血管參數(shù)采集系統(tǒng)的脈搏采集電路的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
本實用新型心血管參數(shù)采集系統(tǒng)包括單片機及其外圍電路、以及分別連接單片機的心電采集電路、脈搏采集電路和血壓采集電路,外圍電路包括電壓轉換電路和通訊電路。
參考圖1所示,血壓采集電路包括驅動電路1、氣泵2、電磁閥3、A/D轉換器4、二階低通濾波器5、高通濾波放大器6、儀用放大器7、壓力傳感器8、譯碼器9、看門狗電路10、電壓檢測器11、比較器12、存儲器13、以及帶晶振和串行通信的CPU14,壓力傳感器8、儀用放大器7、高通濾波放大器6、二階低通濾波器5和A/D轉換器4依次連接,氣泵2、電磁閥3分別連接驅動電路1,壓力傳感器8、儀用放大器7、比較器12、看門狗電路10、譯碼器9和驅動電路1依次連接,A/D轉換器4分別連接存儲器13和CPU14。氣路部分由一個直流電機帶動的氣泵2、兩個電磁閥3等機電元件組成,主要完成對袖帶的充氣(加壓)及放氣(減壓)工作,其中與氣泵2相連的導管上裝有單向閥,可使系統(tǒng)的漏氣減至最小。兩個壓力傳感器8一個用于監(jiān)視袖帶壓力,另一個用于感測迭加在一起的袖帶壓力和脈搏波的混合信號,再通過濾波器將這兩個信號分開,分別送入A/D轉換器4,供CPU14分析處理。儀用放大器7對傳感器輸出的差分信號進行放大,其輸出為袖帶壓力和脈搏波的混合信號,帶放大功能的高通濾波器將近似于直流的袖帶壓力濾除,并放大脈搏波信號,低通濾波器濾除高于脈搏波頻率分量的高頻噪聲,輸出作為脈搏波信號送入A/D轉換器4。CPU14主要負責:通過串口接收外部PC機給出的系統(tǒng)參數(shù)設置及控制命令,并向外部PC機傳送測量數(shù)據(jù),對氣泵2、氣閥及模數(shù)轉換的控制等。
心電采集電路包括50Hz陷波電路和二階壓控性低通有源濾波器,參看圖2,在實際應用中,令R1=62K,R2=30K,R3=47K,W1=50K,C1=C2=0.047μF,C3=0.018Μf,C4=0.1μF,在調試時調整電位器W1使得帶阻濾波器的BW=0.9Hz,F(xiàn)c=50Hz,具有良好的50Hz陷波能力。參看圖3,該低通濾波器的通帶增益應小于3,才能保障電路穩(wěn)定工作,由于心電信號頻率在0.05~72Hz之間,所以本設計把該低通濾波器的截止頻率設置在80Hz,此時R=100K,C1=C2=0.01μF。
參看圖4所示,脈搏采集電路包括紅光紅外探頭、一級差分放大器、第一運放、第二運放、第三運放、射級跟隨器、交流放大器和三組二路電子開關,紅光紅外探頭探測到的脈搏信號經(jīng)過一級差分放大器放大后進入第一運放,經(jīng)射級跟隨器后一路用作探頭脫落檢測,另一路經(jīng)交流放大器后反饋去直流背景電壓,第二運放和第三運放之間通過跨接電阻連接三組二路電子開關的輸出端。本技術方案中,單片機基于MSP430F149實現(xiàn),另外本采集系統(tǒng)還包括相互連接的液晶顯示屏和液晶顯示驅動器,液晶顯示驅動器連接單片機。血壓采集電路中的A/D轉換器基于TLC2543CN實現(xiàn),CPU采用AT89S52實現(xiàn),脈搏采集電路的第一運放采用TL064實現(xiàn),三組二路電子開關采用4053實現(xiàn)。
從上述實施例可以看出,本實用新型的優(yōu)勢在于:
整個系統(tǒng)具備低噪聲、低功耗、高精度和高穩(wěn)定性能,抗干擾性強,為心血管參數(shù)檢測提供有力依據(jù),應用前景廣闊。
以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述,但本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例,其只是作為范例。對于本領域技術人員而言,任何等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此,在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作出的均等變換和修改,都應涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。