便携式运动生理参数监测仪的研发

发布时间：2021-03-11 13:49

　　人们运动的目的是强身健体,但是运动量不合适不仅达不到强身健体的目的,而且可能还会危及健康。有证据表明,运动强度与密度过高会使人体免疫力下降,只有运动强度适度才能提高免疫力达到运动的目的,故在运动过程中实时监测运动量并及时提醒具有重要的意义。为了在锻炼过程中监测运动量,使人们避免运动过度,本文开发了种便携式运动生理参数监测仪,以帮助人们判断运动量。本监测仪利用了运动负荷恒定或递增时,检测的人体血乳酸浓度与人体血氧饱和度呈高度负相关的关系,选取血氧饱和度K值和心率作为监测参数进行系统设计。本研究对双波长透射方法无创检测血氧饱和度的理论和公式进行了详细的推导,并应用以ARW为核心的硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台以及跨平台应用程序框架Qt开发了包括硬件电路和系统程序的整个监测仪,并初步制作成了实验装置,该装置针对四类不同使用者,设计了不同运动过度阈值参数标定方法。本监测仪具有体积小、重量轻、操作简单、造价低廉等特点,适合人们在锻炼过程中实时监测运动量。 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SPOMedical公司便携式血氧饱和度监测仪

液中两种血红蛋白对相同波长的光具有不同吸收特性。根据采用传感器采样方式的不同，血氧饱和度的无创测量方法分为透射式和反射式两种，两种方法的结构示意图如图2一l所示[24][25]。矜“ !Seox墓metry刃产:。。，谧严羹p时专动。才乞〔DD呀1吧心匆。，叛图2一1透射式和反射式血氧饱和度的无创测量方法鉴于方法的成熟度与设计简易性及实验条件限制，本文所设计的仪器采用透射式测量方法。2.1血氧饱和度检测理论基础血氧饱和度的无创测量方法是基于光学定律朗伯特一比尔(Lmabert一Beer)定律建立测量模型的，根据这个定律，一定波长的单色光(光强度为1111)通过浓度为C的溶液后，其透射强度Iou:为:tou才=人。·。一“(2一2)A=君CD(2一3)其中A为溶液的吸光率(Absorbanee);。为溶液的消光系数;其具体数值与溶液成份和入射光波波长有关，是个常数;D为光在液体中的传播距离126〕。如果将指端作为浓度为C的溶液的容器，根据这个定律，光束通过指端过程中，由于受到人体组织的消散作用

10:一z(2一5)根据图2一1所示模型可知，动脉血液容量随动脉搏动变化，光传播距离D增加了△D，此时透射光强度也改变了△I，相应的吸光率也发生了变化:AA一“1一“一‘·(青，一，·(会，一，·(粉，一(slq一CZ，·AD(2一6

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本文编号：3076564