光电式脉搏传感器及由其组成的血压仪的研制

　　引言

　　在科学技术高速发展的同时使得社会竞争更趋激烈，人们的生活节奏更快，工作和生活压力随之加剧，亚健康状态广泛存在于白领阶层。同时，广大白领 阶层对健康的要求越来越高，并且需要在对自己身体状态有一定了解的同时，要求医疗装置检测的耗时少，使用方便，检测结果数据可靠。

　　现在通用的脉搏和血压检测设备所得到的结果精度不高，测量手段落后。利用数字技术和传感器技术相结合的数字式脉搏血压测量仪，能为临床医学提供 强有力的技术支持，同时，为普及常规的体格检查，提高人们的保健意识有着深远的意义。该设计是以单片机为核心，在指令控制下，能自动测量出血压和脉搏数 据，该设计是未来医学工程发展方向的代表。它将计算机技术，软件技术，智能仪器等技术结合在一起，对人体的脉搏和血压进行直接测量，是无创伤测量技术的产 品代表它不仅适合在医院使用，更适合家庭使用。

　　该设计主要任务是脉搏和血压信号的检测，以及输出显示。对于测量，使用传感器对信号提取是关键。对于脉搏信号，选用TI公司的光电传感器集成芯 片，根据血液吸收光强的能力间接检测出脉搏信号。对于血压信号，根据柯氏音法，结合脉搏信号，利用压力传感器进行测量。同时，测量结果的输出和显示也是该 设计的重要组成环节。测量得到的是模拟信号，而显示输出一般是对数字信号而言。因此需要对脉搏血压信号进行处理。该设计选用Intel公司的 ADC0809、8051、8255对脉搏信号进行处理;运用M。t。rola公司的TC14433等芯片对血压进行显示输出。这也能简化设计并提高设计 速度(脉搏信号检测系统

　　该系统是基于光电式脉搏传感器来提取脉搏信号，之后再经单片机输出显示。同时也为血压的测量提供开关信号。因此，脉搏信号的检测显得尤为重要。

　　1.1光电式脉搏传感器的检测原理

　　人体组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织。而血液可以分为动脉血和静脉血。根据郎伯一比尔(Lambe卜一Beer)定律， 物质吸光度和它的浓度成正比。当恒定波长的光照射到人体组织上，通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程度上反映被照射部位组织的结构特征。 在人体的指尖处，组织厚度薄，动脉成分含量高。用一束光线透过手指末端，透过手指的光强跟随脉搏搏动而变化。而非血液组织的光吸收量是恒定的，静脉血相对 与动脉血的波动非常小。那么可以认为光透射手指后仅仅有动脉血的充盈而引起的。根据这个特征，可以将脉搏信号转换为光电信号，从而进行检测.