智能手環(huán)脈搏波形獲取方法的實驗研究.pdf

1、目前脈搏波形的獲取主要通過兩種方法，即紅外光電式傳感器容積法和壓電式傳感器直接測量法。紅外光電式傳感器是通過監(jiān)測心臟跳動時血液中血紅蛋白含量的變化來間接測量脈搏變化曲線（波形），與脈搏的跳動之間沒有直接的關系。壓電式傳感器在皮膚表面直接測量血管的跳動情況，因此這種方法比較準確，所得脈搏信號波形與傳統(tǒng)中醫(yī)搭脈時作用在手指的壓力波形，原則上是一致的，因此具有利用中醫(yī)搭脈經驗的巨大發(fā)展?jié)摿Α５捎趬弘娛絺鞲衅黧w積大，電路復雜并且可靠性差，這對

2、于對體積非常敏感的手環(huán)來說是個致命缺點；而反觀紅外光電式傳感器，具有體積小，電路簡單可靠等優(yōu)點，因此紅外光電式傳感器容積法獲得了廣泛的應用。本論文試圖通過實驗的方法，找出以上兩種方法在脈搏波形測量結果上的異同點，從而為智能可穿戴設備的相關方案的確定，提供一定的借鑒。
　　通過搭建模擬人體血液流動的實驗平臺，設計了電磁閥控制電路，利用STM32微控制器作為核心CPU，產生與人體脈搏頻率相當的周期性脈沖控制電磁閥的通斷，模擬人體心臟的

3、舒張和收縮，產生模擬脈搏波。同時分別設計和實現了兩種傳感器的驅動及信號處理電路，在設計濾波和放大電路的過程中，利用Protel99se軟件對電路進行了仿真研究，對多款電路元器件的性能進行對比，選擇了合適的信號處理電路，在仿真的基礎上進行實際電路的焊接調試。
　　在實驗平臺搭建完成后，分別用光電式和壓電式兩種傳感器來測量該實驗平臺上所產生的模擬脈搏波，對波形、相位差和速度數據分別進行對比分析。實驗結果表明，紅外光電式傳感器和壓電式傳