用于体能训练的心率及血氧含量实时监测系统研究

发布时间：2021-01-16 23:07

　　对人体血氧含量及心率的监测是运动医学的一个重要课题。在红光和近红外光谱区中,生物组织的某些不同成分对光的吸收和散射表现出不同的特性。利用生物组织的光学特性进行参数测量,特别是无创测量在生物医学领域中有着极其广泛的应用前景。论文在论述了透射式血氧饱和度测定原理—Lambert-Beer定律及其方法,研究了组织中各成分对应不同波长光的吸收系数差异,推导出了氧合血红蛋白、还原血红蛋白浓度变化量与吸光度变化量之间的数学关系,并以此为依据进行监测系统的设计。在硬件设计上:（1）采用光的调制技术消除背景光的干扰,同时也抑制系统的固有噪声。（2）应用集成化的光电传感器来实现对微弱的脉搏信号的采集。（3）应用精密运算放大器,来对传感器输出的信号进行控制放大。（4）用单片机来控制其内部集成的A/D转换器对传感器输出的电压信号进行从模拟信号到数字信号的转换。（5）完成了串口设计,实现装置与PC机之间的数据通信功能。软件设计以VC++语言为平台,进行模块化程序设计,设计了血氧饱和度和心率的算法,液晶显示等模块。在PC机上对接收到的数据进行数字滤波处理,还原出人体的脉搏波形图,并在PC机上实现实时显示。最终研... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

苹果对MSP430系统供电实验

出信噪比的提高是不可能单独通过电子线路技术得到的。但APD的应用受到很大的限制。比如说环境温度的变化对APD的特性影响很大，其原因主要是对APD的倍增因子和暗电流的影响。从图3.7可以看出，当温度升高时，APD的击穿电压也随着上升，如果APD的工作电压不变，其倍增因子

图3.9LEDI、LEDZ两路驱动信号3.6信号放大滤波部分在实际应用中通常所测的光信号基本上为微弱量，主要表现在:一方面，反映生物体生理和生化变化的信号或参量大多是微弱的;另一方面，为了减少对生物体正常活动的干扰或防止对生物体的伤害，测量中总是尽可能地减少对被测量的取样数量，因而造成被测信号比较微弱。所以，生物医学测量属于弱信号测量范畴，具有弱信号测量的共同特点;还受各种不同传感器灵敏度的限制，因而所得到的电量自然是小信号，一般不能直接用于采样处理。如果直接进行放大，将使信号达到饱和而削顶，为此取信号顶端脉动起伏部分进行放大。同时还要求测量系统的灵敏度高、分辨率强、抑制噪声和抗干扰能力好。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]战时生命体征实时监测系统设计[J]. 袁扬,吴军.  医疗装备. 2005(09)
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博士论文
[1]基于运动信息获取及智能处理的运动员训练指导系统研究[D]. 马静华.中国科学技术大学 2006

硕士论文
[1]便携式运动员心血管功能检测系统的设计与开发[D]. 李达.北京工业大学 2007
[2]国防科技大学军人学员体能现状与评价研究[D]. 王芳.湖南师范大学 2005
[3]人体体能测量的新方法研究[D]. 史亚军.第一军医大学 2002



本文编号：2981710