测心率传感器:一种心率传感器检测装置

2021/11/12 08:35 · 传感器知识资讯 ·  · 测心率传感器:一种心率传感器检测装置已关闭评论
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测心率传感器:一种心率传感器检测装置51)Int.CI??权利要求说明书说明书幅图?(54)发明名称??一种心率传感器检测装置?(57)摘要??本实用新型涉及心率检测的技术领域,尤其是指一种心率传感器检测装置。其包括装置本体和心率传感器LED;所述装置本体内设置

测心率传感器:一种心率传感器检测装置  第1张

测心率传感器:一种心率传感器检测装置

51

Int.CI?
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权利要求说明书
说明书
幅图
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54
)发明名称
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一种心率传感器检测装置
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57
)摘要
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本实用新型涉及心率检测的技术领域,尤
其是指一种心率传感器检测装置。其包括装置本
体和心率传感器
LED
;所述装置本体内设置有用
于与心率传感器
LED
电连接的连接器;所述装置
本体包括有电源模块、用于收集和检测心率传感

LED
发出的光强度的检测模块以及用于将连接
器与所述检测模块电连接的
USB
转串口模块,所
述检测模块与所述电源模块电连接。本实用新型
通过电源模块、用于收集和检测心率传感器
LED
?
测心率传感器:一种心率传感器检测装置  第2张

测心率传感器:心率传感器

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测心率传感器:一种心率传感器检测装置  第3张

测心率传感器:心率传感器原理是什么?轻松带你看懂!

心率传感器是智能穿戴设备中使用较为普及的传感器之一,顾名思义,它主要运用于心率检测。无论是年老群体,还是年轻一族,越来越多的人开始重视身体健康,而心率检测的需求也随之增长,心率传感器行业也开始兴盛发展起来。今天,我们就一起来了解心率传感器原理,来看看吧!
心率传感器原理是什么?
我们以苹果手表和小米手环为例,来了解心率传感器原理。
一、Applewatch心率监测
心率监测还可以说是AppleWatch最具革命性的一大功能,它到底是如何实现的?AppleWatch利用LED绿光和红外光,以及两种光传感器来检测心率。当其处于15摄氏度(59华氏度)以下的低温时,根据测量绿光的吸收状况来获得更加精准的数据。而高温环境下,例如用户已经在健身房里挥汗如雨时,皮肤表面水分增加,由于更多绿光已经被吸收掉,要检测皮下反射的绿光就比较困难,此时AppleWatch就转换到红外光模式。
这类用于血流检测的光学技术,专业上称为“光电容积脉搏波描记法”,简称PPG。
光电容积脉搏波描记法PPG
就AppleWatch来说,测量心率时底部的表盘会发出绿色的灯光,而且测量的时候手腕最好维持不动否侧会干扰测量结果。下面将详细说明光学心率测量的原理。
二、小米手环检测心率
1、利用反射原理,对人体红细胞的含氧量进行检测
2、根据检测脉搏传导速率的方法,计算出心电检测和脉搏检测的时间差,由此得到血压的信息。
3、根据内外两侧的温度感应,获得对应的更加准确的人体温度值。
4、根据代谢热整合法,检测到代谢形成的热量。
心率传感器测量为什么会存在误差?
由于测量部位会进行移动、周围存在日光灯、自然光等其他因素的干扰,最终会干扰到检测到的信号会存在很多的噪点,需要根据多种方法对其进行滤波处理,而这就是心率传感器厂商的核心算法,它会直接干扰到最终心率的准确性。
光学心率传感器还可以测量什么?
光学心率传感器可生成测量心率的PPG波形并将该心率数据作为基础生物计量值,但是利用PPG波形还可以测量的目标远不止于此。尽管很难取得和维护精确的PPG测量结果,但是如果还可以成功获得精确的PPG测量结果,它将充分发挥强大的作用。高品质PPG信号是当今市场需求的大量生物计量的基础。
心率传感器原理是什么?看完上文介绍以后,您对于心率传感器是否又有了一个全新的认识了呢?在大量的市场需求之下,心率传感器的相关技术也在升级发展着,在各式各样的可穿戴智能设备中,心率传感器发挥的作用也将越来越关键。而想充分发挥出心率传感器的工作效率,了解其运行原理是极为重要的!

测心率传感器:手指检测心跳设计——传感器制作篇

有一个红外发射管,一个红外接收管,人脉搏跳动的时候,血液的透光性不一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样,因此可以把变化的信号滤波、放大、整形等系列处理后 ,单片机利用外部中断对其进行计数。
这是手指检测心跳设计的思路。本来我在网上买了一个模块,不过那个模块什么用处都没有,完全是骗人的,劝大家以后不要买。

就是这个模块,还有这个淘宝店,服务一点都不好。
然后,抱怨完,该言归正传。没有检测模块怎么办呢?苍天不负有心人,我还有以前剩下来的红外检测模块。

这个模块,有红外发射和接收的功能,既然有,那就开始改装吧。
首先我把,发射管给剪下来了。

然后重新连接这个小灯,和接收管面对面放。因为经过测试,一个发生管通过手指的光强有点小,新成的脉搏不是很明显,我有拆了一个红外灯,俩个形成更大一点的抖动。

手指放在两个灯之间,便可以检测到心跳,下面是示波器检测到,接收管的波形。

从图中可以明显的看到波形,这是两个红外管的效果,一个管是60mv的峰峰值吧,这个100多,相对大一点,为下面的滤波降低点难度。
做到这里,就是证明这个方案还是可行,还比买的便宜还好用。
下面就是电路设计了,主要的知识就是模电的滤波器设计和放大器设计。贴出我的电路图,参数已经标出实际效果不错。

这里的主要思路是,第一级高通滤波电路,参数为f=0.3388HZ
第二级是一个电压跟随电路,为了隔离两路的阻抗。
第三季是一个压控电压源二阶低通滤波器。
经过三级可以输出较好的图形。
这是焊好的板子

第一级输出波形

第三级输出的波形

从上面的波形图可以卡出来,波形很稳定,并且可以被单片机的中断识别了。
这种情况可能会出现不稳定的现象,因此我打算用AD采集这个波形,通过分析波形来统计心跳频率。

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