光电式指端脉搏检测仪设计与原理

"指端脉搏检测仪设计说明书-智能仪器课程设计" 这篇设计说明书主要涵盖了指端脉搏检测仪的开发过程，适用于智能医学仪器的课程设计。该设计报告由山东理工大学机械工程学院测控技术与仪器专业的学生完成，指导教师提供指导，并在2020年7月完成。 设计方案明确了几项关键要求：首先，设备应具备3位LED显示，用于实时显示每分钟的脉搏次数。其次，由于脉搏信号微弱，设计中需要包含一个放大电路，以增强信号。接下来，设计应包括一个比较器，用于对信号进行整形处理，便于后续计数。此外，系统需配置定时器，确保每10秒更新一次脉搏计数，确保数据的实时性。在调试阶段，可以使用虚拟信号源进行仿真实验，以验证设计的正确性。最后，报告字数要求不少于5000字，确保详尽阐述设计思路和过程。 设计原理部分介绍了脉搏检测的基本概念。脉搏实际上是动脉的搏动，可以通过检测指尖血液中血氧蛋白含量的变化或指尖组织压力的变化来实现。光电式脉搏传感器被广泛采用，特别是红外光传感器，因为手指的动脉成分丰富且组织较薄，适合光强检测。依据朗伯比尔定律，光的吸收量与物质的浓度成正比，通过测量特定波长光线经过手指后的强度变化，可以推断出动脉血的充盈情况，从而得到脉搏信号。 光电式传感器分为透射式和反射式两种。透射式传感器的光源和光敏接收器相对布置，光线穿过皮肤，被血液吸收和部分漫反射，透射出的光强变化可以反映出脉搏的波动。反射式传感器则利用从皮肤表面反射回来的光线，同样能够检测到脉搏信号。 尽管这份报告没有提供完整的反射式传感器的详细描述，但可以推断，其原理与透射式相似，只是光的路径不同，光源和光接收器位于手指同一侧，通过检测反射光的变化来获取脉搏信息。 这份设计说明书不仅探讨了指端脉搏检测仪的基本功能需求和实现方法，还深入讲解了脉搏检测的物理原理，以及光电传感器在其中的应用。这为理解生物医学信号处理和智能仪器设计提供了宝贵的理论基础和实践指导。