基于FPGA的非接触眼压检测技术研究

发布时间：2021-03-10 14:55

　　眼压值是医生诊断青光眼的重要依据之一,由于接触式眼压检测的测量体验较差且极易引发交叉感染,非接触眼压检测作为一种更加快速、清洁、体验舒适的测量方式成为眼压检测领域新的热点。在美、日等发达国家,非接触眼压检测技术已相对成熟,而我国在该技术上仍存在精度偏低、结构复杂等问题,为此本文提出一种基于FPGA的高精度、低成本、操作简便的非接触眼压检测技术。基于Imbert-Fick定律和眼压检测相关技术的研究,设计了利用气流脉冲压平角膜设定面积、处理压平时刻下压力数据的检测方案,实现非接触眼压检测。总体方案主要分FPGA核心单元、喷气实现单元、喷嘴对准单元、眼压信号检测单元以及信息交互单元五部分。FPGA核心单元,负责总体功能控制及信号处理,通过FPGA控制气流脉冲将角膜压出直径为3.06 mm的圆形平面,采集并处理压平时刻的压力值,得出测量结果;喷气实现单元,提供压平角膜所需的流体脉冲,利用FPGA控制旋转式电磁铁驱动喷气装置完成喷气操作并实现喷气量的调整,与传统无油空压机供气装置相比,电路简单且成本较低;喷嘴对准单元,通过角膜位置信息确定喷嘴和角膜的位置关系,通过FPGA控制三维位移台移动,实... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

眼压检测原理示意

第2章检测理论研究及总体设计方案7面[44]，主体段流速沿轴向持续降低，当流速降至零时，射流与静止流体产生交界面，该交界面与极点O连线形成ABC和DEF两条外边界线，两线夹角∠COG称为射流扩散角，1/2射流扩散角称为极角α。射流在静止气体不断的混掺下，其流量和断面沿流向不断增大，使得流体形状扩大形成圆锥状。极点OS0SrSx扩散角2a初始段主体段转折截面2RABCDEF图2.2气体射流原理对于射流主要有3个特征：1)湍流射流边界层长度远大于宽度；2)射流边界线近似为直线，根据三角函数关系可知R=xtanα；3)射流系数tanα与湍流射流系数k成正比，可表达为tanα=λk，λ为出流断面系数（喷嘴形状因子）。对于平面射流，λ=2.44，对于圆射流，λ=3.40。2.1.4压力检测技术压力检测技术中常用的扩散硅压力传感器采用半导体硅的压阻效应[45]，当外力使晶格发生变化，载流子移动速度、横向和纵向的平均量都随之发生变化，进而导致硅的电阻率发生变化，表明硅电阻率变化与晶体取向相关[46]。为达到满量程输出，优化灵敏度，传感器信号检测电路一般采用全桥式惠斯通电路，如图2.3所示，惠斯通电桥的电阻R1-R4为电桥的四个臂，VEXC为电桥所加激励电压，U0为电桥输出电压。供电电压波动会引起桥路输出变化，影响测量精度，因此VEXC激励电压需稳定。图2.3全桥式惠斯通电桥电路

局部机


本文编号：3074847