电子血压计-传感器

1、传感器讨论1.能够感知指定测量数据并根据特定规则将其转换为可用输出信号的设备或装置。2.一种设备，接收物理或化学变量(输入变量)形式的信息，并根据一定的规则将其转换成具有相同或其他特性的输出信号。3.传感器是一种物理装置或生物器官，它可以检测和感受外部信号、物理条件(如光、热和湿度)或化学成分(如烟雾)，并将检测到的信息传输到其他装置或器官。4.“传感器”被定义为：“从一个系统接收电力并通常以另一种形式向另一个系统发送电力的设备”。根据这个定义，传感器的功能是将一种能量转换成另一种能量，所以许多学者也用“传感器-传感器”来称呼“传感器-传感器”。传感器功能传感器的功能常被比作人类的五大感觉器官

2、：光敏传感器视觉声音敏感传感器听觉气体传感器嗅觉化学传感器味觉触摸压力敏感、温度敏感和流体传感器敏感成分的分类：物理学，基于力、热、光、电、磁和声音等物理效应。化学，基于化学反应原理。生物学，基于酶、抗体和激素的分子识别功能。一般来说，根据它们的基本传感功能，它们可以分为十大类，如热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、辐射敏感元件、色敏元件和味觉敏感元件。传感器分类：传感器可以从不同的角度进行分类：它们的转换原理(传感器操作的基本物理或化学效应)；它们的用途；其输出信号的类型、材料和制造过程等。根据传感器的工作原理，它们可以分为物理传感器和化学传感器：传感器工作

3、原理分类物理传感器应用物理效应，如压电效应、磁致伸缩现象、电离、极化、热电、光电、磁电等。测量信号的微小变化将被转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应和其他现象为因果关系的传感器，测量信号量的微小变化也会转化为电信号。有些传感器既不能归类为物理传感器，也不能归类为化学传感器。大多数传感器根据物理原理工作。化学传感器存在许多技术问题，如可靠性、大规模生产的可能性、价格等。如果这些问题得到解决，化学传感器的应用将会大大增加。数字血压计的设计1导言传统的测量血压的仪器是机械式水银血压计，而电子血压计是近几年才出现在市场上的。与传统血压计相比，电子血压计操作简单，使用方便，但其准确度和

4、稳定性往往不理想。这种设计力求准确和稳定，以便适合老年人或病人随时监测血压和进行临床医学测试。在研究国内外现有产品或设计理念的基础上，采用先进的信号处理技术和智能控制技术，消除脉搏提取处理中的噪声干扰和非线性失真，提高血压测量的准确性和稳定性，提高测量的自动化和智能化。系统的硬件设计本设计以摩托罗拉公司的MPX53GC硅压力传感器和TI公司的MSP430F149单片机为主要器件，组成电子血压计。系统结构如图1所示。该系统由单片机、传感器、液晶显示器、操作面板、充放气控制电路、气泵和气阀、蜂鸣器、存储器、电源等组成。2.1微处理器的选择单片机是整个系统的大脑，它不仅对系统进行监控和数据处理，还通

5、过判断测量结果来调整硬件参数；系统可以自动调整到最佳工作状态，具有一定的智能性。根据系统的设计要求，选用了德州仪器公司的MSP430F149单片机。MSP430嵌入了12位模数转换器ADC12，具有高速、通用的特点。ADC12可以转换八个外部模拟信号之一或四个内部电压之一。ADC12具有一个通用采样/保持电路，为用户提供各种采样时序选择。MSP430F149单片机能很好地满足系统设计的要求。2.2传感器电路设计MPX53GC是一款MotorolaX型传感器，采用恒流源供电，具有价格低廉、线性度好、噪声低、响应速度快、温度补偿白等优点。传感器电路的组成如图2所示。压力传感器的输出信号首先通过滤波

6、电路，然后被放大。同时，单片机MSP430F149将产生1: 10脉宽控制锯齿波发生器，将产生的锯齿波与处理后的压力信号进行比较，并将电平信号转换为脉宽信号。脉宽由MSP430F149测量，然后通过相应的算术处理转换成收缩压、舒张压和平均压。2.3滤波器电路设计在血压测量过程中，由于MPX53GC传感器的输出信号极其微弱，并混有高频噪声，如果电路设计不合理，微弱的信号会被噪声淹没。因此，在放大电路的每一级都应有相应的噪声滤波或抑制电路，此外，应尽可能消除分布电容和分布电感之间的耦合，必要时应进行屏蔽。如图3所示，有源低通滤波器用于有效地削弱高频噪声并适当地放大信号。频率函数可以表示为：2.4充

7、放气控制电路的设计充放电电路也是影响测量精度的一个重要因素。因此，如何控制充气阀和放气阀是获得最佳测量结果的关键。在测量过程中，我们使用单片机MSP430F149控制充气和放气速率，并根据压力控制充气阀和放气阀的动作，不仅可以精确控制充气和放气速率，还可以很好地监控整个系统的运行，另外，还可以避免一些意外的人身伤害。控制过程如图4所示，充电电路如图5所示。在充气的过程中，你可以稍微快一点充气，估计收缩压和舒张压，从而计算出放气速率。当达到最大值时，停止充气，开始缓慢而均匀地放气。在放气过程中，采用脉宽调制进行控制，随时检测血压袖带袖带袖带的压力，以保持放气速度恒定。最后，当压力小于20兆帕时，立即打开所有排气阀。3结论通过一系列的分析、研究和改进，系统的设计更好地满足了我们的测试要