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[脉搏传感器]脉搏传感器是如何检测数据的

日期:2022-09-22

一种用于通过检测从发光二极管输出并从对象手腕的动脉反射的光来检测脉搏波的脉搏波传感器,该传感器包括四个光电检测器,其围绕发光二极管对称地布置在与发光体同心的圆上二极管,以及包括脉搏波传感器和基于脉搏波传感器的输出计算对象的脉搏率的装置的脉搏率检测器。


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脉搏传感器一、测量心率

广泛使用通过用具有红外或近红外范围的光照射血管部位来根据反射光或透射光检测被检者的脉搏的光学脉搏波传感器。更具体地说,包括一对 LED(发光二极管)和光电晶体管(光电探测器)的脉搏波传感器安装在手指或耳朵上,通过计算脉搏波的周期(频率)来测量心率。由上述光电探测器检测到的反射光或透射光的波形。同时,由于当检测到动脉中红细胞的运动时获得强信号,所以可以想到将检测器安装在手腕或手臂上。正如所理解的,当实际测量手腕的脉搏时,很难将传感器安装到预定位置。当安装位置错位时,无法获得输出,从而难以实现检测器。


脉搏传感器二、距离配置

提供一种脉搏传感器,其中,在用于保持发光二极管和光电检测器的保持器与手腕之间的接触面上形成空腔,发光二极管的发光面光检测器的受光面分别与接触面隔开规定距离配置,空洞的截面形状随着朝向接触面而宽度变宽的方式逐渐变细。由此,能够扩大发光区域和受光区域,因此即使传感器的安装位置错位,也能够容易地检测脉搏波。


脉搏传感器三、计算脉率

检测出的脉搏波数据被驱动检测电路24放大,放大后的脉搏波数据被发送到运算电路。运算电路3具有阈值,计算每单位时间的阈值以上的输出数,计算出脉搏数,发送器4将该脉搏数发送到显示上述脉搏数数据的显示器和用于显示上述脉搏数的装置。计算运动负载量。由于上述光电探测器22的输出 一般为低,在本实施例中,放大输出后,将放大后的输出转换为数字信号用于计算脉率。


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脉搏传感器四、脉搏波

由于在支架23的检测面23a上设置丙烯酸透明板6 ,因此能够提高脉搏检测器1与手腕10的密合性,能够进一步提高脉搏波的检测效率。使用对称设置的四个光电检测器来检测手腕10的脉搏波。发光二极管21和光电检测器22的布置不限于此。例如,为了进一步提高检测效率,如图2所示。如图4( a )所示,可以增加光检测器22的数量。或者,为了减小脉率检测器1的尺寸,如图1所示。如图4( b )所示,可以减少光电探测器的数量。在任何一种情况下,都希望光电检测器22应该设置在发光二极管21的周围。 在与发光二极管21同心的圆上,即使脉搏检测器1的安装位置错位,也能准确地检测脉搏波。


脉搏传感器五、负荷量装置

脉率数据被传送至显示器或用于计算运动负荷量的装置。当不仅传输脉搏数而且传输脉搏波数据(波形本身)时,本发明的脉搏数检测器1可以耦合到利用生物信号的装置。如上所述,根据本发明,由于脉波传感器被构造成使得从发光二极管输出并从对象手腕的动脉反射的光由布置在发光二极管周围的至少三个光电检测器检测。并且不是线性检测脉搏波,即使传感器的安装位置错位,也能准确地检测出脉搏波。使用该传感器,可以构建易于安装且输出稳定的脉搏检测器。


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