基于压电电缆的非接触式心率监测仪的研制

发布时间：2021-11-10 03:40

　　随着经济的飞速发展,不断加快的生活节奏使得心脏疾病的患者人数在不断增多,心率作为人体最重要的生理指标,反映着人体心血管的基本健康状况,因此对心率长期监测是心脏疾病预防的首要环节。为减小监护人的监护压力,提高心率监测仪的测量速度与精度,本文设计与实现了一种基于压电电缆的非接触式心率监测系统。本文研制的非接触式心率监测仪在不让监测者产生任何心理影响的前提下,解决了心率监测的复杂性,主要运用小波变换对监测仪采集的BCG信号进行去噪处理,重点讨论不同小波函数与不同分解尺度下信号去噪效果的差异性,选择合适的小波函数分解尺度极大地提高了心率信号提取的准确性。本监测仪还具有体动监测功能,并且设计了脑波音乐模块,用于调节人体的情绪。该监测仪与传统方式心率信号监测仪的对比结果表明非接触式监测系统在监测过程中具有更好的实时性与可靠性,实验测试结果表明,在静止状态和运动后状态下,本监测仪的心率检测整体平均误差小于±4次/分钟。本设计中采用的蛇形压电电缆,其屏蔽性好,相对于昂贵的压电薄膜,价格低廉,易于被大众接受。此外,通过蓝牙实现了上位机与下位机的实时无线通信和数据存储,使监测仪显示直观,使用方便,而且通过... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

心脏亚健康示意图

?图１．２基于ＢＣＧ原理的生理信号监测轮椅实物??如图１．３所示，芬兰坦佩雷大学电子信息工程学院和临床医学院合作研制出基于力??敏座椅的ＢＣＧ信号监测装置，研发人员通过将力敏传感器按照一定形状和面积进行裁??剪，使其能刚好覆盖椅座和椅背两个受力部位，当监测者平静地坐在监测座椅上时，心??脏跳动所产生的微弱作用力能够使力敏传感器的厚度发生变化，因而传感元件的电荷量??也跟着发生改变，输出的微弱电荷信号经前置信号调理电路进行整形和放大变成一定大??小的电压信号，最后经过硬件滤波电路处理后输出到信号釆集装置，所得记录即为ＢＣＧ??信号，通过同步采集的心电（ＥＣＧ）信号对其进行心动速率的数值标定。此外，为了研宄??系统的检测通用性，研究人员还利用该系统分别采集了不同年龄段的健康和不健康受试??者ＢＣＧ信号的波形特征。??－ｔｏ?ｌｉ??图１．３力敏感座椅信号监测装置??芬兰科学家Ｋｏｒｔｅｌａｉｎｅｎ等人［１４］提出了一种基于橡胶泡沫和金属电极的智能床垫

??图１．２基于ＢＣＧ原理的生理信号监测轮椅实物??如图１．３所示，芬兰坦佩雷大学电子信息工程学院和临床医学院合作研制出基于力??敏座椅的ＢＣＧ信号监测装置，研发人员通过将力敏传感器按照一定形状和面积进行裁??剪，使其能刚好覆盖椅座和椅背两个受力部位，当监测者平静地坐在监测座椅上时，心??脏跳动所产生的微弱作用力能够使力敏传感器的厚度发生变化，因而传感元件的电荷量??也跟着发生改变，输出的微弱电荷信号经前置信号调理电路进行整形和放大变成一定大??小的电压信号，最后经过硬件滤波电路处理后输出到信号釆集装置，所得记录即为ＢＣＧ??信号，通过同步采集的心电（ＥＣＧ）信号对其进行心动速率的数值标定。此外，为了研宄??系统的检测通用性


本文编号：3486501