二光电式脉 搏探测器.ppt

文档介绍：实验三光电式脉搏探测器
张日欣
生命科学与技术学院
教学实验中心
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一、实验目的
了解血液的光吸收特性;
了解基本的光电检测技术;
熟悉光电器件的基本用法;
了解正常人脉搏波的基本形态和生理意义;
熟悉数字示波器的用法、掌握数字示波器与PC计算机的接口及数据采集/分析技术。
二、基本原理
光学检测技术的原理是因为外周组织中密布着大量的血管,其中充满了血液,由于血液对于光线有一定的吸收能力(参见下图),当外周血管中的血液量改变时,外周组织的光吸收/反射特性随之改变。心脏周期性地跳动,这种特性随之改变,使用仪器测量外周组织对光线的吸收/反射性质的周期性变化就可以完成上述检测。
基本原理
可见光波长
(nm)
波长范围
(nm)
380-430
430-450
450-485
485-495
495-550
550-570
570-590
590-620
620-650
650-780
颜色
紫
靛蓝
蓝
青
绿
黄绿
黄
橙
红
深红
基本原理
血液的主要成分的光吸收率与光线波长的关系
实验光源波长:970nm
三、具体的检测方法1:透射法
使用LED作为测量光源,其光线穿透受试者的手指,在对侧安放一个光敏器件,接收穿透组织后的光线,并将这些光线转换电信号。由于光线穿透组织时有一部分光线被组织吸收,而组织的吸收率随血液的充盈程度而变化,所以穿越组织的光线被吸收的程度随之变化,导致光敏器件所接收到的光强相应变化,输出的电信号也相应变化。使用电子线路放大这些变化的电信号就可以得到随着心跳而周期变化的脉搏波。
具体的检测方法2:反射法
使用红外LED照射到皮肤表面,用光敏三极管接收反射回来的漫射光线,由于反射回来的光线中有一部分是经手指的内部组织反射的,所以这些光线中含有手指的内部组织中血液充盈程度变化的信息。光敏器件所接收到的光强随着血液充盈程度的变化而变化,输出的电信号也作相应变化。使用电子线路放大这些变化的电信号就可以得到随着心跳而周期变化的脉搏波。
采用LM324的电路
#1
#2
#3
#4
实验内容1:红外线透射式脉搏波检测器
,并调整电压旋钮将输出电压调至±12v,关闭电源;
:连接好电源,注意实验板上的正负电源线的颜色,把对应的电源插头插到直流稳压电源上,检查无误后,打开电源,实验板上两个指示灯亮,说明连接正确,否则连接有误,请检查电源连接;
光槽
RV1,调整
LED电流
RV2,调
整工作点
电源插座
正、负电
源指示灯
测试点
LM324
运放
实验内容1:红外线透射式脉搏波检测器
-10mA左右(~),将手指放在光槽的空档之间,并用遮光物体盖住手指,然后用万用电表测量“J1”点的电压值,调节RV2使其大约在3~4V左右;