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[脉搏传感器]脉搏传感器是如何统计读数的

日期:2022-12-02

将血液泵入血管后,血管的体积会扩大,从而导致脉搏波发生变化。监测这种体积变化的检测器是脉搏率传感器或脉搏血氧计传感器,医生使用它来检查心律失常(异常高血压)的迹象。根据哈佛医学院关于心脏疾病的特别健康报告,只需用手腕或颈部一侧的手指即可轻松检查脉搏。用一只手的食指和中指在拇指根部下方的手腕处施加压力,在颚骨下方,然后轻轻按压颈部的一侧。在 15 秒内数一次心跳乘以四就是你的心率。


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脉搏传感器一、工作原理

当您的心脏将血液泵入您的身体时,您可能会感觉到靠近皮肤表面的一些血管有脉搏,例如手腕、颈部或上臂。通过计算您的脉搏率可以很容易地确定您的心脏跳动的速度。 学生、艺术家、运动员、移动和游戏开发人员可以使用脉搏传感器一项要求是传感器应夹在指尖或耳垂或可以准确测量心跳的任何身体部位。借助跨接电缆,它可以轻松连接到一个基本的光学心率传感器通过一个电路与该传感器相结合。该电路用于通过放大和消除噪声来快速获得可靠的脉冲读数。它非常适合移动应用,因为它在 5V 时仅消耗 4mA。


脉搏传感器二、类型

首先,有四种主要的心率测量方法:心电图、光电脉搏波和血压测量。脉冲传感器通过光电方法实现。传输类型在心跳期间,传输类型通过发射红光或红外光来检测血流变化,即通过身体传输的光量的变化。指尖或耳垂是放置传感器的好地方,因为光线很容易穿透那里。


脉搏传感器三、反射型

这种类型的传感器产生指向人体的红外线、红色或绿色光,然后检测从光电晶体管或光电二极管反射的光。在人体动脉中发现的含氧血红蛋白可以吸收光。我们可以通过识别在心脏开始泵血的精确时刻波动的血流速率来计算脉搏信号。为了避免不稳定的操作,在使用红光或红外光测量脉搏波信号时,应尽量减少阳光下的红外光。就是这样,所以使用室内或半室内。绿色源在血红蛋白内具有高吸收率,用于脉搏波测量。换句话说,光电二极管或光电晶体管用于通过反射型脉冲传感器(用于心率监测器的光学传感器)量化身体反射的光量,这些传感器在方向上产生红外、红光或绿光(550nm)的身体。


脉搏传感器四、脉搏波信号

由于存在于动脉血液中的氧合血红蛋白具有吸收入射光的特性,因此我们可以通过检测因心脏收缩而随时间变化的血流速度(血管体积的变化)来测量脉搏波信号。 此外,与透射型脉冲传感器不同,由于检测到反射光,因此合格区域的范围不受。如何使用脉搏传感器脉搏传感器或任何光学心率传感器通过在您的手指上照射绿光(约 550 nm)并使用光电传感器测量反射光量来工作。


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脉搏传感器五、读取心率

动脉血中的富氧血红蛋白具有吸收绿光的特性。血液越红(血红蛋白水平越高),它吸收的绿光就越多。随着每次心跳从手指中泵出血液,反射光的数量会发生变化,从而在光传感器的输出端产生变化的波形。您可以通过将其暴露在光线下并继续读取光电传感器来立即读取您的心率。 由于来自光电传感器的信号通常很小且噪声很大,因此信号通过 R/C 滤波器网络并用运算放大器放大,以产生更响亮、更清晰、更易于查看的信号。 为了从传感器获取模拟数据,脉冲传感器可以与 Arduino、Raspberry Pi 或任何其他控制器等微控制器连接。


脉搏传感器六、应用

睡眠跟踪:通常在睡眠时心跳较低。 焦虑监测:当焦虑发生时,心跳逐渐增加,由脉搏传感器测量 报警系统:当心跳达到阈值时,会自动启动报警。 远程患者监测:如果患者在偏远地区,则该传感器可以监测患者的心跳并使用物联网将其中继到远程位置。



脉搏传感器七、测量心率方法

心电图 -心电图 (ECG) 是一种简单的测试,可用于检查您的心律和电活动。附着在皮肤上的传感器用于检测心脏每次跳动时产生的电信号。光电脉搏波 – 光电容积脉搏波(PPG),也称为脉搏血氧仪波形,是一种简单且低成本的光学技术,可用于检测组织微血管床中的血容量变化,它使用光源和光电探测器在皮肤表面测量血液循环的体积变化。血压测量——对于手动血压测量,护理人员将听诊器放在上臂的主要动脉(肱动脉)上以听血流。心音图 -心音图(或 PCG)是在称为心音图仪的机器的帮助下,对心脏发出的声音和杂音进行高保真记录的图;因此,心音图是记录心脏在一个心动周期中发出的所有声音。


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