терією на певній відстані L. Пульсовахвиля викликає поперечні коливання стінок артерії, ці коливання стискають і відпускають пластини датчиків.
Отриманий з датчиків сигнал посилюється і фільтрується для компенсації перешкод. Контактний елемент забезпечує більш щільну зв'язок із стінкою артерії сприймальним пластини, що збільшує чутливість датчиків до коливань стінки артерії.
Оскільки сигнал, що приймається з датчиків досить складний, АЦП мікроконтролера не володіє достатньою частотою дискретизації для його обробки. Тому в схемі використовується АЦП МАХ - 1241.
Оцифровані сигнали надходять у мікроконтролер, де відбувається їх обробка у відповідності з обраним режимом роботи та обчислення різниці фаз. Різниця фаз коливань пульсової хвилі в точності дорівнює часу поширення пульсової хвилі між датчиками. Обчислення значення швидкості поширення пульсової хвилі відображається на РКІ.
У пристрої передбачена клавіатура для вибору режиму роботи залежно від досліджуваної частини тіла і відстані між датчиками.
Блок живлення забезпечує всі функціональні вузли живляться напругою.
Структурна схема пристрою показана на малюнку 8.
Рис.8 Структурна схема пристрою
3. Вибір елементної бази і розрахунок основних елементів і вузлів
пульсової хвиля кровотік сфигмограмма
Підсилювач
Показана на рис. 9 схема являє собою найпростіший і найдешевший вимірювальний підсилювач. Резистори R2 і R6 діють як дільник напруги для неинвертирующего входу операційного підсилювача (ОУ). Завдяки зворотного зв'язку через резистори R1 і R5 і дуже великому внутрішньому коефіцієнту підсилення ОУ напруга на інвертується вході підсилювача підтримується рівним напрузі на неінвертуючий вході. Ставлення Кз/М Г визначає коефіцієнт передачі підсилювача. Коли R1/R5=R2/R6, посилення диференціального сигналу набагато більше посилення синфазного сигналу, і коефіцієнт ослаблення синфазного напруги (КОСС) буде максимальним.
Рис. 9 схема підсилювача
Диференціальний коефіцієнт підсилення:
де Av - коефіцієнт посилення ОУ, Av ??
Коефіцієнт посилення синфазного сигналу, обумовлений неузгодженістю резисторів, дорівнює:
Коефіцієнт посилення синфазного сигналу, обумовлений кінцевим значенням КОСС операційного підсилювача (КОССоу), дорівнює:
Відзначимо, що КОССоу виражається відношенням, а не в децибелах. Коефіцієнт оелаблсціл синфазного сигналу всієї схеми:
Диференціальне вхідний опір:
Rвхдіф=R1 + R3
Вхідний опір для синфазного сигналу (при КОСС =?) становить:
Вихідна напруга зміщення (при R1=R2 і R5=R6) в нашому випадку дорівнює:
Для реалізації коефіцієнта посилення рівним 10, обрані наступні значення опорів R1=R2=10кОм R5=R6=100кОм
Смуговий фільтр
На малюнку 10 зображено смуговий фільтр, застосовуваний в пристрої
Рис.10 схема смугового фільтра
Передавальна функція
Параметри схеми
Смуга пропускання за рівнем - 3дБ
Незважаючи на наявність п'яти резисторів і двох конденсаторів, розрахунок елементів за наведеними формулами виявляється досить простим. Налаштування схеми зводиться до операцій установки
коефіцієнта передачі - резистором R14,
резонансної частоти? 0 - резистором R19,
добротності Qf - резистором R21
Ця схема особливо хороша для побудови фільтрів з високою добротністю Qf, оскільки вона некритична до відхилень значень елементів від номінальних, проста в налаштуванні і не вимагає застосування елементів з великим діапазоном номіналів. Ці переваги досягаються за рахунок використання двох ОУ.
Згідно значенням серцевого ритму, смуга пропускання даного фільтра становить 0,5-5Гц Для реалізації цього розраховані наступні параметри: R13=R14=10кОм, R17=R17=100кОм, R17=20кОм, С7=0.4 мкФ С9=0.1мкФ
Для реєстрації пульсової хвилі використовується акселерометр ADXL320
Рис.11 схема акселерометра
JCP - двомірний датчик прискорення, з низькою ціною і малим споживанням. Вимірює прискорення в діапазоні ...
