• 基于ADC841的脉搏测量仪设计

    基于ADC841的脉搏测量仪设计

    引言   脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,因此,在现代医学上具有重要的作用。目前检测脉搏的仪器虽然很多,但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。随着人们生活环境和经济条件的改善,以及文化素质的提高,其生活方式,保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前,我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。其发病率和死亡率均居各种疾病之首,是人类死亡的主要原因之一。因此,认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。   从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息,在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 1 基本结构模块   1.1 脉搏波检测电路   目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快,这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰,具有很高的绝缘性,且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。本系统设计了指套式的透射型光电传感器,实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰。   传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。所用光电式传感器由发光二级管和光敏二极管组成,其工作原理是:发光二极管发出的光透射过手指,经过手指组织的血液吸收和衰减,由光敏二极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化,所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的,于是光敏二极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。   1.2 脉搏信号拾取电路   红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能,单个二极管能产生0.4_V电压,0.5mA电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940nm,在指夹中,红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大,发射角度越小,产生的发射强度就越大。在图1中,R0选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大,通过红外发射二极管的电流偏小,PBW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之,R0过小,通过的电流偏大,红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时,IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位,Vi为“0”。当手指处于测量位置时,会出现二种情况:一是无脉期,虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光,但是,由于红外接收二极管中存在暗电流,仍有1 μA的暗电流会造成Vi电位略低于2.5V。二是有脉期,当有跳动的脉搏时,血脉使手指透光性变差,红外接收二极管中的暗电流减小,Vi电位上升。   1.3 信号采集及处理系统   由于光电脉搏波属于缓慢变化的微弱生理信号,信噪比低,极易受到环境噪声和肢体运动的干扰。传统的光电脉搏波信号检测电路都采用高增益放大器,以获得较高的检测灵敏度,这种设计思路导致了检测信号动态范围缩小,在受到运动干扰时,将导致由于干扰信号而带来的光电脉搏波信号检测的饱和失真。本系统采用过采样技术,通过对信号的高速采样来提高采样精度,相当于用高分辨率的ADC对信号进行模数转换,达到了提高信噪比并改善动态范围的效果。因此本系统对经过光电转换后的信号进行模数转换而不需要任何信号调理(放大和滤波)电路。   1.4 过采样技术的应用   所谓过采样技术是指以远远高于奈奎斯特(Nyquist)采样频率的频率对模拟信号进行采样的方法。由信号采样量化理论可知,若输入信号的最小幅度大于量化器的量化电平,并且输入信号的幅度随机分布,则量化噪声的总功率是一个常数,在0~fs的频带范围内均匀分布。因此量化噪声电平与采样频率成反比,如果提高采样频率,则可以降低量化噪声电平,而由于基带是固定不变的,因而减少了基带范围内的噪声功率,提高了信噪比,从而提高分辨率,并且采样频率每提高4 倍,则信噪比提高4倍,相当于A/D的分辨率提高1位。 2 软件设计   2.1 程序设计   本文选用ADI公司的单片机ADC841,其内部集成了速度可达400k的12位逐次逼近型ADC,分辨率为0.6mv/LSB。从软件需求和单片机速度出发,将ADC采样率fs定为102.4kHz,为便于计算,将过采样倍数k定为64,则下抽取后采样率为伪:fs/k=1600Hz,是频率为 400Hz载波的四倍,满足奈奎斯特采样定理。由于过采样倍数k为64,按每提高4倍采样率就能提高一位分辨率来计算,获得的ADC有效分辨率能提高3 位,最后能达到约15位精度,其分辨率可达到0.0763mv/LSB。设置ADCCON1=#0B2H,ADCCON2=#00H。定时器2是一个具有 16位自动重装载功能的定时器,作定时器用时,TH2和TL2计的是机器周期数,TH2和TL2内容的自动重装载通过寄存器RCAP2H和RCAP2L来实现。对这四个寄存器都进行初始化,自动装载值为#0FFCAH。   2.2 程序源代码         3 结束语   本系统模拟电路简单,由ADC841芯片实现脉搏信号采集,信号处理和脉搏次数的计算等功能,因此体积小,功耗低,系统稳定性高。本系统可实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机(PC机)的实时通讯, 因此可作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。 

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  • 基于ARM7的心电采集与远程传输系统设计

    基于ARM7的心电采集与远程传输系统设计

    引言   心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。统计显示约60%的心脏病人死于家中,这些病人如果能够及时获得抢救、护理,是完全可能避免死亡的。由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性,将心电监护从病床、医院扩展到社区、家庭实施远程监护,无论是从减轻患者的经济负担,还是从增强医院服务能力的角度考虑都具有重要的现实意义。   2 心电监护终端的硬件设计   从体积小、功耗低、操作简便的角度设计心电监护终端硬件电路。图1为整个监护终端的硬件框图,主要由调理电路、心电数据采集模块、ARM7微处理器模块、网口模块、电源模块5部分组成。该监护终端完成心电信号的采集和预处理,并通过网口实时发送至监护中心服务器,从而实现远程实时监护。         2.1 信号调理电路设计   人体心电信号是一种低频微弱电信号,其幅值约10μV~5 mV,频率范围为0.05~100 Hz。需要放大上千倍(即达到V量级)才便于观察以及A/D转换,具体增益还需结合A/D转换模块的测量范同确定。通过心电导联线获取的心电信号首先经仪表放大器AD620进行差分放大,由于体表液体与电极之间可能形成原电池,致使电极之间存在固定电位差,因此第1级的差分放大增益不能太高,否则容易饱和.所以第1级增益选为20;为了使信号满足A/D转换要求,需将信号放大至V量级,因此设置次级放大增益为30,这里采用普通的四运放LM324。由于心电信号中常混有直流和基线漂移干扰,因此应在第1级和次级放大电路之间加高通滤波器,可有效避免心电信号的基线漂移,相应的高频干扰信号可通过放大器输入端电路和一个截止频率为100 Hz的二阶低通滤波器予以滤除。此外,通过陷波器滤除50 Hz工频干扰。经上述信号处理后,心电信号接入微处理器LPC2210的P0.27引脚(AIN0)由其内部A/D转换模块完成A/D转换。根据采样定理,采样频率应保证高于其2倍,因此在A/D转换中将采样频率设置为500 Hz。图2为信号调理电路。      

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  • 最新无线数字X射线成像(DR)技术揭秘

    我国的路由器设备发展非常迅速,同时其市场需求也很高,于是我研究了一下路由器设备的实际应用,以及多台电脑组网规划与实施,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。伴随着信息化的不断普及,越来越多的单位都已经感觉到离不开网络了,为此组建适合工作需求的局域网网络已经提到众多单位的议事日程。对于动辄有几百台电脑的单位来说,如何组建一个上网速度快捷、信号传输稳定的网络,就成为单位网络管理员必须认真规划、设计的一项“课题”。为了帮助各位网络管理员巧妙地规划、设计好多电脑的组网方案,本文特意从实践出发,来向大家贡献一则包含200多台电脑的中型网络组建方案,确保组建而成的单位局域网网络不但快速而且稳定,并且具有平滑升级的能力!   组网需求   某单位大楼共有两层,每个楼层中都有100台左右的电脑。由于工作需要,单位领导要求网络管理员拿出合理的组网方案,确保能把所有的电脑组成一个局域网,并且要求组建而成的局域网网络不但能够快速上网访问,而且还要具有良好的稳定性,并且希望日后能够方便维护、管理,以提高网络的运行、管理效率。   需求分析   通常来说,电脑数量超过100台的局域网网络就可以被看作是中型网络了,这样的网络由于对上网信号的传输速度、稳定性要求很高,并且网络管理员在规划、设计这种规模的网络时也要考虑到日后的维护方便性。根据这些要求,我们建议这种规模的网络采用若干普通百兆二层交换机来连接电脑,所有二层交换机都级联到核心交换机中,并且为满足上网速度的快捷要求,我们需要购买千兆级别的核心交换机。要是对上网稳定性要求极为严格的话,我们可以在条件许可的情况下,考虑使用电信、网通的双光纤线路上网。   网络规划   根据上述分析,该网络的组网方案可以采用用户接入层和核心接入层这二层网络结构,通过普通二层交换机与核心交换机的堆叠连接组成单位局域网,以满足单位各种上网访问需求。普通电脑通过双绞线连接到普通百兆二层交换机上,考虑到电脑数量较多,在这里我们可以选用10个24口的二层交换机。   所有普通二层交换机可以通过光纤线路或直连线缆连接到千兆级别的核心交换机上,为了方便日后管理维护网络,我们建议核心交换机以及普通二层交换机应该具有VLAN功能以及其他可管理功能,这样一来我们就能将位于相同部门的电脑划分到同一个VLAN中,从而确保每个部门的上网访问不受其他部门的干扰。为了实现局域网共享上网目的,我们还需要使用光纤线缆将核心交换机连接到路由器设备中,为了保证上网稳定性,我们可以使用支持双WAN端口的路由器设备,以便让单位网络同时接入到电信网络和网通网络,这样一来不但能够有效提高局域网上网的整体速度,而且还能实现网络负载平衡的作用。当然,为了进一步简化网络拓扑结构,我们可以直接采用千兆级别的核心路由交换机,而不用再单独购买路由器设备了。   例如华为S8500千兆级别的核心路由交换机就是一个不错的选择,该交换机不但能够实现路由寻径目的,而且还具有VLAN设置以及其他可管理功能,甚至还有网络过滤功能,以便确保网络的安全性。   划分地址   由于上网用户太多,要是把200台电脑同时组建在一个子网中的话,不但局域网网络安全性得不到保证,而且还会影响日后的网络管理与维护效率。为此,我们可以根据楼层或工作部门将若干台电脑划分设置到不同的子网中,并且要求不同子网使用不同的VLAN;考虑到位于不同VLAN中的电脑相互之间无法直接通信,为此我们还需要通过设置路由的方法来确保每一个VLAN能够互相通信,如此一来就能大大提高局域网网络信号的传输稳定性,具体地说即使某个VLAN中存在网络故障,该故障也不会对整个单位局域网造成影响,那样的话就能有效降低故障损失了。   一般来说,*域网中的电脑数量超过250台时,这些电脑就不能集中位于同一个子网中了,因为一个IP子网中最多能够容纳的电脑数量为252台,超过这个数目后,我们就需要通过交换机的VLAN功能,将它们划分到不同的子网中了;正常来说,位于同一个部门中的电脑或者同一个楼层中的电脑数量不会超过252台,此时我们可以根据楼层或者部门的不同,来将位于相同地理位置的多台电脑划分到同一个子网中。   例如,对于本文来说,我们可以将分布在每一层楼中的100多台电脑分别划分到两个不同的子网中;比方说,我们可以将一楼中的所有电脑全部划分到VLAN1中,该网段中的IP地址可以设置为10.176.6.2—10.176.6.254,网关地址可以设置为10.176.6.1,子网掩码地址可以设置为255.255.255.0;接着我们可以将位于二楼中的所有电脑全部划分到VLAN2中,该网段中的IP地址可以设置为10.176.8.2—10.176.8.254,网关地址可以设置为10.176.8.1,子网掩码地址可以设置为255.255.255.0。   为了让两网段中的所有电脑都能实现共享上网目的,我们还需要在核心路由交换机或者双WAN端口路由器设备中对10.176.6.1、10.176.8.1这两个网关参数进行合适配置,确保各个子网中的电脑能通过局域网路由功能访问Internet网络。要是我们希望位于不同网段中的电脑能够互相访问,那我们还需要在核心路由交换机或者双WAN端口路由器设备中设置路由参数,确保它们可以利用路由功能相互通信。   要是日后又不想让不同网段的电脑互相访问时,我们只要对路由参数进行一下控制就可以了。在这里需要提醒各位的是,即使我们修改了路由参数实现了两个不同网段的互访功能,但是我们仍然不能通过网上邻居窗口寻找到位于不同子网电脑中的共享资源,而需要打开系统的运行对话框或者IE浏览器的地址框,在其中输入“目标电脑名称或IP地址”,单击回车键后才能实现跨网段访问目的。  

    医疗成像与DSP x射线

  • 医疗卫生行业中BIS-6550的应用

    医疗卫生行业中BIS-6550的应用

      系统概述   随着信息爆炸时代的到来,数字标牌系统的应用在人们的生活中随处可见。系统基于网络,覆盖医院大厅、住院部、候诊区、就诊区、药房、电梯间、通道等场所,通过数字标牌系统向患者及其家属提供挂号信息、能够更直观的为大众传播医疗常识、季节性疾病预防知识、各医生的看诊状况等相关新闻资讯、展示新型的药物公益广告和就医指南。   系统原理   数字标牌系统一般由分行发布端、网络平台、支行发布端、播放端和显示终端等五部分组成。   数字标牌系统可对多媒体内容的播放时间、播放次数及播放范围进行统计和记录,还可以在播放的同时实现更强大的交互功能,是一种以信息输出播放为目的,以信息发布传递为主导的软件系统。它通过将文本,图片,动画,视频,音频有机组合,实时的形成一段段连续的画面,并通过现有的各种显示设备,播放给人们观看,向人们传达各种宣传信息。   数字标牌系统采用了CS结构,主从式体系,可借助于现有的通讯网络,将信息传送到网络内的任何地方并播放输出。   系统优势   华北工控该款产品BIS-6550采用紧凑且采用无风扇冰翅外壳,使其整机性能得到进一步提升,系统采用Intel 945GSE+ICH7M芯片组,板载intel ATOM N270处理器。超低功耗、散热性好,保证系统高质量、安全稳定运行。媒体接口包括VGA,HDMI,S_VIDEO,TV-out,搭配高清硬件解码卡满足全高清视频格式的播放,可以随机播放丰富的动态高清数字信息及健康知识。内置的WIFI和千兆以太网提供灵活的网络应用环境,可选的外置USB无线高清电视调协器,兼容性强,简单易用。   系统框图        系统评价   客户在经过选型后选用了华北工控的此款系统,从系统自身来看是因为此款产品经过测试后,质量比较稳定,能满足长时间的高清播放,能兼容丰富的系统设备,简单易用。另外加上华北工控的性价比及高质量的服务都得到了客户的高度认可。

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  • 反射式红外心率检测仪实现方案

    反射式红外心率检测仪实现方案

            为了测量心率信号,有许多技术可以应用,例如:血液测量,心声测量,ECG测量等等。本文探讨利用血液的高度不透明性及组织与血液透光性的极大差异,通过光电脉搏传感器获取脉搏信号,经过模-数转换(A/D)后,采样数据经数字化分析处理,以实现对人体心率的测量。   1 心率检测仪组成及工作原理   心率检测仪的主要组成如图1所示。由光电传感器采集脉搏信号,经过前置放大、滤波、单片机uPSD3234A自带的A/D转换模块采样得到脉搏信号的数据并存入存储器中;单片机对所得的数据进行数字信号处理并计算出心率值,结果送显示模块和存储器中。        图1 数字化心率检测仪原理框图   1.1 心率信号采集预处理电路   脉搏信号采集预处理电路主要是将脉搏波转换成电信号,并进行初步高频滤波预处理。其关键部分就是光电式脉搏传感器。光电式脉搏传感器按光的接收方式可分为透射式和反射式两种。   反射式不仅可以精确测得血管内容积变化,而且在实际应用中反射式只需将传感器接触身体任何部位,当照射部位的血流量随心脏跳动而改变时,红外线接收探头便接收到随心脏周期性地收缩和舒张的动脉搏动光脉冲信号,从而采集到心脏搏动信号。   本设计采用了反射式红外传感器。图2所示,光电式脉搏传感器采用红外对管KP-2012F3C和KP-2012P3C,反射式排列。KP-2012F3C具有良好的表皮照明度,电流一般设在20mA,亮度由软件通过PWM电流来进行控制,这样能够使红外LED工作在饱和区域,发出稳定光强的光。   KP-2012P3C晶体管采用交流耦合结构来增强对微弱信号放大。经晶体管检测出来的信号采样时分两路。一路是直流信号线路。它是晶体管输出经射随输入单片机的A/D转换通道口0,可用来检测晶体管是否处于有效工作状态;另一路是交流信号线路。它是先经一射极跟随器输入到两级滤波成形电路然后再输入单片机的A/D转换通道1.该滤波电路为两级带通滤波电路,由于脉搏波的频谱蕴含丰富病理信息,特别是在5~40Hz这个区间的频谱携带了大量与冠心病病变有关的信息,故考虑到今后功能的扩展,预处理电路的上下限频率设计为48Hz和0.86Hz.        图2 脉搏信号采集预处理电路   1.2 uPSD3234单片机   本文采用ST(意法半导体)公司的新型单片机uPSD3234作为系统的核心部件,它以增强型MCS-51内核8032单片机为基础,具有丰富的外围设备,集成了PSD(ProgrammableSystemDevice,可编程外围器件)模块,并含有大容量FLASH和RAM的存储器,集成I2C和USB接口电路,数字显示(DDC)通道,5个脉宽调制(PWM)控制器,4路8位AD转换器,可编程逻辑器件(PLD),是一个典型的具有SOC特征的高速单片机。因此不需要增加复杂的外围电路就完全能满足设计要求。   uPSD3234片内的USB模块支持低速的USB1.1通信协议,心率检测仪采样数据以及信号处理过程中得到的数据就可以传输到PC机存储及进一步的分析处理。   2 心率信号数字处理及算法   在测量过程中,预处理电路探测到的脉搏信号容易受到外界干扰,需要对干扰噪声进行处理。   一般可以通过两种途径对噪声处理:一是增加滤波电路;二是从数字信号处理的角度,通过算法来减少噪声。如果在外围加入滤波电路会使成本增加,并影响仪器的便携性,另外由于干扰的不确定性,滤波的效果不会很好。软件滤波尽管会占用一定的系统资源,但成本低、可靠性高、稳定性好,在处理速度允许的条件下,具有灵活、方便、功能强的优点。本文主要采用数字滤波的方法来进行处理,其中最重要的算法是匹配滤波算法。   

    医疗仪器仪表 红外 心率检测仪

  • 家用理疗仪自制原理图

    家用理疗仪自制原理图

    本电路原理简单,制作方便,各位电子发烧友们可尝试自制。家用理疗仪自制原理图如下:

    医疗电子电路 理疗仪

  • 足通磁疗降压鞋电路原理图

    足通磁疗降压鞋电路原理图

    足通磁疗降压鞋电路原理图:

    医疗电子电路 磁疗

  • 基于SoC的高精度电子血压检测仪

    基于SoC的高精度电子血压检测仪

      目前,临床上对普通病人主要采用无创检测的方法,它大致分为人工柯氏音法和示波法两类。人工柯氏音法虽然比较准确,但操作困难,受主观因素影响较大;传统的示波法虽然操作简单,但稳定性和个体适应性较差,不利于在临床应用上的普及和推广。本文在示波法的基础上,从硬件实现和软件设计两个方面改进了原来的测量方法,并进行了比对测试。   1 硬件设计   示波法进行血压检测的主要过程是获取袖带内变化的压力信号,分析从中分离出的脉搏信号,找到收缩压和舒张压对应的位置,从而得到数据。传统的示波法测量是将来自传感器的信号放大,对放大后的信号进行低通滤波,得到压力信号,并由一组A/D转换器将其送入单片机,然后再对该压力信号进行带通滤波,得到脉搏信号,由另一组A/D转换器送入单片机。其基本结构如图1所示。      采用了Σ-Δ型单片机ADμC848之后,简化了电路。   由于集成了高精度的16位Σ-Δ型A/D转换器,且其A/D参考电压可以编程调整(最小可达到10mV)。因此,它可以在保证精度和动态范围要求的情况下,直接进行A/D转换,而不必经过放大。这样,可以消除由于放大器的存在而带来的动态范围改变、噪声以及电压失调等一系列问题,并且减少了器件的使用,降低了实现成本。   由于该Σ-Δ型A/D转换器提供了差模输入方式,可以将传感器给出的差模信号直接送入A/D转换器,理论上其共模抑制比可以达到无穷大。因此,它可以大大降低由于前级放大电路的不匹配而造成的共模干扰。   由于Σ-Δ型A/D转换器转换过程要通过一个低通滤波器滤波,因此,在进行A/D转换之前,不必进行滤波处理,可以直接将传感器与A/D连接,然后再进行数字滤波。   由于ADμC848中集成了一个标准的恒流源,恒流数值可以通过软件编程调节。因此,可以根据产品应用的不同环境,将一个标准的压力输出进行采样,然后进行A/D转换,再根据转换结果及时调整恒流源,直到输出期望的转换数值,以实现产品的自动校准。   改进后的电子血压计硬件结构如图2所示。   2 软件设计   经过以上硬件处理后得到袖带内压力的变化曲线,在软件处理中,先要分离出其中的脉搏信号;然后去除干扰点,拟合包络曲线,找到对应的平均压;最后根据系数计算出收缩压和平均压。   在分离脉搏信号的过程中引入了形态滤波算法。由于袖带内压力信号与脉搏信号频带接近,直接采用带通滤波会减小信号幅度,降低信噪比,给后面的处理带来困难。而应用形态滤波处理算法,是从形态学角度分离信号,可以很好地提取脉搏信号。为了能够实时完成信号分离,将采用开运算进行处理,削平原始信号中所有的波峰,再用原始信号与处理后的信号做差,得到分离出的脉搏信号。图3为原始信号图,图4为分离出的脉搏信号。        为了有效抑制干扰,修复缺损的脉搏波,将根据每个脉搏波峰值与和它相邻的脉搏波峰值之间所成角度的关系,决定每个脉搏波的可信程度。由于脉搏波幅值不是单调变化的,因此,这样的判断还需要考虑幅值因素。其具体方法见文献[1]。   利用上面得到的每个脉搏波的权值信息进行包络拟合。由于所得包络线明显不对称(即二阶拟合不能满足要求),将采用带权值的三阶最小二乘拟合方式。拟合完成后,曲线上极大值所在位置对应的压力值,就是平均压的数值。   最后,参照文献[2]中的方法,根据平均压的大小决定采用何种幅度系数,并利用幅度系数计算出相应的收缩压、舒张压对应的位置,从而得到收缩压、舒张压的大小。   为了验证所得血压计的准确性,选取了一些典型的样本,将其测量结果与人工听诊的柯氏音法进行比对。   首先,用人工听诊的柯氏音法测量血压数值a1,相隔15分钟后,再用改进后的电子血压计进行测量,得测量数值b;再等待15分钟,用人工听诊的柯氏音法重新测量一遍,测得血压值a2,用a1与a2的平均值a作为人工听诊柯氏音法所得的测量数值。所得测量数据如表1和表2所示。        从以上几组典型的测量结果可以看出,应用本文所述的电子血压计测量血压,能够保证血压测量的精确度在5mmHg以内,基本满足血压测量的精度要求。   结论         该方法的硬件集成度高,设计实现简便;软件设计集合了形态滤波等多种先进算法,精确度高,抗干扰性强。实验证明,这种血压检测仪具有很好的精度,能够满足血压测量的一般要求。

    医疗仪器仪表 SoC 血压检测仪 电子血压计

  • 精确判断疼痛来源的新型医疗电子器件

      斯坦福大学医学院研究人员正在审视开发一种通过功能性磁共振(fMRI)和支持向量机(SVM),在不需要病人提供信息的情况下更精确判断疼痛来源与强度的诊疗设备的可行性。这样一种工具将会提升医师的诊断和治疗效果。下面就是研究人员对当前挑战以及潜在机遇的解释,刊登在学术刊物PlosOne上。   有严重认知或交际障碍的病患——如重症监护病房的患者或患有痴呆症的老年人——可能无法自己提供关于疼痛的有效信息。对于这样的病患,没有太多办法判定疼痛的存在与否。虽然有行为判断方法(例如评估面部表情、发声、身体动作),但对于行动受瘫痪和其它疾病影响的病人也可能失败。因此,有必要开发一种基于生理并且无需与病患沟通的疼痛评估工具。   项目尚未迎来突破,但研究人员已经取得一些富有前景的结果,并已经开始向医疗机构、医院、病患实地征询对这种设备前景的看法。除了帮助直接用户以外,疼痛诊疗工具也可以为OEM制造商以及半导体和磁性材料制造商带来机遇。   斯坦福大学的研究人员在一系列实验中演示了高度准确的疼痛探知(最高达到80%),并得出结论:“通过fMRI与SVM可以在不与测试者交流的情况下探知疼痛状况”。研究人员认为接下来的工作是在诊所环境下进一步实验。   成功重现实验结果不仅对病人、同样也对医疗设备制造商有帮助。疼痛是每个人都想摆脱的普遍问题,不幸的是判断问题来源以确保诊断效果经常会很困难。研究人员知道人们在被医师问及疼痛来源是一般无法给出具体答案,因此希望开发一种解决此类问题的工具。

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  • HN866型氦氖激光治疗仪原理图

    USB方案的专业供应商英商飞特蒂亚公司(FTDI)新增2款数据线产品,提供USB转数字电平串行接口。这两款新产品,补充了公司的C232HD USB 2.0高速 转数字电平 UART数据线系列 ,每个 数据线集成了一个FT232H高速USB接口芯片,安装于一个 紧凑的电路板,电路板被包在数据线末端的USB连接器内。1K字节的 收发缓存能支持高电平数据的有效传输。 这个 信号电平可以是+3.3V(对于 C323HD-DDHSP-0版本 )或者是 +5V(对于C323HD-EDHSP-0版本)。   集成的FT232H芯片处理所有的USB信号传输和协议,有利于快速执行和降低工程经费。C232HD-DDHSP-0和C232HD-EDHSP-0都有可选的电源输出,在相应的信号电平上最大输出电流为200mA。数据线长度为1.8m,数据传输处理能力达到12M波特率。   这两款数据线产品的工作温度范围是-40 °C 到 +85 °C。他们封装在黑色的,末端有一个透明的连接器的卷缆柱中,单个的引线最后到达一个单独的头针插座。这些产品的典型应用包括闪存卡读写,条形码扫描,工控系统,医疗诊断设备,机顶盒接口,USB数码相机接口和USB无线调制解调器。另外的电源输出引脚可用于驱动目标应用。由于数据线由USB主控端口供电,他们可以使用免费提供的应用软件,轻松地配置为各种接口选项。FTDI还提供所需的USB驱动,从网站免费下载。

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  • 声光显示的听诊器电路

    声光显示的听诊器电路

      这里介绍一种既可以听又可以看见信号的声光显示听诊器。本装置采用压电传感器和信号放大器,将心脏的跳动转变为声光信号。声光显示的听诊器电路:

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  • 多参数监护仪系统的原理及配置

        多参数监护仪是医院的常规设备之一,被广泛地用在ICU、CCU、病房、手术室。从多参数监护仪的发展来看,除了新的传感检测技术不断被推出并应用之外,人们对所采集信息的分析、存储和显示也提出了更高的目标。另外,医疗仪器作为一个特殊的专用设备,又要求设备能够达到更高级别的安全要求。多参数监护仪的发展方向是进一步的智能化、专业化、小型化,同时做到低功耗、零污染。   系统原理   多参数监护仪通过多种检测模块采集人体基本参数(心电、呼吸、血压、血氧体温等,可根据临床需要选择监护项目),经过放大、滤波、传输、CPU进行信号处理,然后将检测结果显示、存储、打印,并可连入中央监护系统网。多个参数的监测、记录等均由主控部分控制。   系统一般由多台监护仪和一台中央护士工作站组成,监护仪采用“NOVO-3486”型全功能嵌入式工业主板为核心操作平台。该主板仅有手掌的一半大小,板上集成了超低功耗的DM&P Vortex86SX SOC CPU、SDRAM、CRT/LCD控制、10/100Mbps网络接口、Compact Flash、IDE、FDD、两串一并、二个USB、一个115Kbps IrDA红外接口、1~255秒可编程看门狗定时器、PS2键盘和鼠标,支持目前国内医疗行业最通用的PC/104接口。系统通过该接口扩展的用户板完成包括血压、血氧、体温、呼吸等一系列传感探测器的信号采集,进行实时处理,最后结果可以多种形式输出。目前该平台支持高精度LCD和VGA两种显示模式,在板视频最高分辨率可达1024&TImes;768,支持通用的热敏打印接口,并可通过标准串口与中央护士工作站相互通信。在平台操作系统的选择方面,当前的设备给予客户更多的自由度,打破了传统多参数仪仅支持单一DOS操作系统的局限,应用模式灵活广泛。   系统配置   主板:NOVO-3486 CPU:DM&P Vortex86SX SOC 。华北科技完全自主开发了基于16位和32位CPU的嵌入式板卡,为电子医疗产品的联网、病人历史测量数据存储等新的应用需求提供了完整的解决方案。同时可承接软硬件一体化开发项目,为客户节省开发周期和费用,促使产品快速上市。使用NOVO-3486 作为多参数监护仪的主控平台,板上集成了CRT/LCD控制、10/100Mbps网络接口、DOC、IDE、FDD、两串一并、二个USB、一个红外接口、看门狗定时器、PS2键盘和鼠标,支持目前国内医疗行业最通用的PC/104接口,系统通过该接口扩展的用户板完成包括心电血压、血氧、体温、呼吸等一系列传感探测器的信号采集,进行实时处理,最后结果可以多种形式输出。   系统主板介绍:   NOVO-3486是工业级设计,保证了系统的稳定性和可靠性,而且可以满足客户24小时连续工作的要求。NOVO-3486主板体积小巧(140毫米&TImes;100毫米),方便客户做系统内部结构的设计,满足了客户对主板尺寸的要求。NOVO-3486贴片486 SOC嵌入式CPU,功耗只有5V 1.8A。此外,主板集成LCD 驱动接口,支持DOC电子盘,8个串口和1个并口,功能十分贴合客户需求,符合行业客户对主板要求“Just-enough”的原则。同时该主板还集成了PC/104的工业级插针式扩展接口,满足了客户在扩展专用功能时的需求。   系统评价   1.接口完善   NOVO-3486全功能嵌入式工业主板自带PC/104总线接口、10/100Mbps自适应网络接口、CompactFlash、IDE、FDD、COM、LTP、二个USB、IrDA红外接口、PS2键盘和鼠标口,能满足客户的各种应用场合。   2.超低功耗   NOVO-3486全功能嵌入式工业主板采用高集成度、低功耗元器件生产,器件排列和布线设计科学合理,能有效减少发热现象,降低机内温度,最大功耗低于5W,避免了系统因风扇带来的不可靠因素。   3.性价比优异。   作为国内领先的嵌入式智能平台生产供应商,华北科技在国内进行大规模生产测试,产品制造成本大大降低。遍布国内的分支机构就近为客户提供咨询和售后服务,有效减少日常的运营成本。

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  • 心电监护仪操作过程

      无线网关是指集成了无线局域网接入点功能的网关路由器设备。无线网关其实并不复杂,它是具备无线路由器和无线AP的功能,可以说是一种结合体。通过不同的无线网关配置,完成不同的功能。   无线网关设置中常见术语解释   在无线网关配置界面中,我们往往可以看到许多配置术语,了解这些术语的含义,可让我们的配置过程更加轻松;并且在另外的产品中,也能够轻易进行配置。   Channel   解释:指信道,相当于电视机的频道。一般无线网卡附带的配置程序中会有一个功能就是扫描当前连接的AP哪个信道信号最好。对于一般家庭环境,选择CH1就可以了。   AP name   解释:当网络中有多个AP工作时,为了便于管理,每个AP都必须有自己的名字。可以根据需要任意填写。由于一般家庭只有一个AP,因此这里它与SSID的识别作用一样。   Mode   解释:AP可以工作在三种模式下,AP指连接有线和无线网络,起到透明的桥的作用;Repeater指中继模式,可延伸无线信号的覆盖范围,连接两个或两个以上分散的网络;AP+Repeater指允许AP同时工作在AP和Repeater模式下。显然对于家庭用户来说,肯定是选择AP模式。   SNMP   解释:这是网络设备管理和监控的一个标准协议,这一项选择允许(Enable)即可。   无线网关手动设置   适用于电脑数量比较少、TCP/IP参数基本不变的情况,比如只有几台到十几台电脑。因为这种方法需要在联入网络的每台电脑上设置“默认网关”,非常费劲,一旦因为迁移等原因导致必须修改默认网关的IP地址,就会给网管带来很大的麻烦,所以不推荐使用。   在Windows 9x中,设置默认网关的方法是在“网上邻居”上右击,在弹出的菜单中点击“属性”,在网络属性对话框中选择“TCP/IP协议”,点击“属性”,在“默认网关”选项卡中填写新的默认网关的IP地址就可以了。   需要特别注意的是:默认网关必须是电脑自己所在的网段中的IP地址,而不能填写其他网段中的IP地址。   无线网关自动设置   就是利用DHCP服务器来自动给网络中的电脑分配IP地址、子网掩码和默认网关。这样做的好处是一旦网络的默认网关发生了变化时,只要更改了DHCP服务器中默认网关的设置,那么网络中所有的电脑均获得了新的默认网关的IP地址。这种方法适用于网络规模较大、TCP/IP参数有可能变动的网络。   另外一种自动获得网关的办法是通过安装代理服务器软件(如MS Proxy)的客户端程序来自动获得,其原理和方法和DHCP有相似之处。由于篇幅所限,就不再详述了。   如果开始看路由知识的话,就会容易明白了,   进入命令行模式:   c:>route print   会有一条路由:   0.0.0.0 0.0.0.0 默认网关的IP 接口(机器的IP) 跳数   比如我的机器:   0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.100.254 192.168.100.233 1   意思是:所有的需要转发的数据包,都经过默认网关的IP(接口)发送出去,当然返回也是从那里经过   一、产品选择   要想学好的无线网关配置,就要了解无线网关的产品。目前市面上无线网关产品,种类还是很多的。总的说来,市场中的产品都具有小巧、便携、多功能、实用等特点。而且有些产品在产品设计上也充分考虑了用户的需要。   有的产品背后设有挂孔,可以很方便地挂在墙上。作为接收端设备操作,可以将XBOX、PS2、机顶盒、笔记本电脑和网络打印机等设备连接到已有的无线网络上。有些产品有接口连接打印机,可以变成打印机无线服务器。还有些产品支持摄像头,可以成为无线监控设备。具体采购的时候,就要根据自己的需求来选择。   下面通过一款具体的产品来详细认识无线网关。   SMC 无线网关SMCWTVG   产品名称:SMC 无线网关SMCWTVG   产品简介:拥有无线AP、VoIP功能,支持无线AP、无线客户端或者无线桥接三种模式,内置一个WAN端口、一个LAN端口、两个RJ-11的电话界面接孔,并且支持802.11b/g无线网络连接功能。在无线网络方面的收讯能力方面,因为SMCWTVG没有外接天线,采用的是隐藏式无线天线,所以收讯范围并不广。   提示:VoIP,Voice over Internet Protocol,俗称IP电话,或者网络IP电话,是利用互联网实现语音通信的一种先进通信手段,是基于IP网络的语音传输技术。   二、无线网关设置   通过前面的介绍,其实大家应该明白,无线网关本身就是一台IP共享器,内置PPPoE自动拨号,及DHCP功能,可提供无线及有线连接功能;因此其配置与无线路由器并无太大区别,配置无线网关,其主要的配置点在于打开自动拨号功能。这里仅以Intel WLGW2011BAK无线网关为例,给大家介绍一下配置与调试过程。   步骤1:连接好计算机与无线网关后,在浏览器地址栏内输入此无线网关的默认IP地址“192.168.0.10”(有些无线AP或无线网关的默认IP地址不尽相同,请参看产品说明书),回车后再输入登录账号即可进入管理界面。   步骤2:依次单击两次右下角的“Save / Next”按钮后,会出现如下图所示界面。再单击“Cable / DSL SetTIngs”按钮,进入无线网关自动拨号配置页面。   步骤3:在如下图所示的页面中,勾选“PPPoE Username / Password”选项,并在下方的“User Name(PPPoE)”后面输入ADSL拨号的用户名,然后在“Password(PPPoE)”和“Retype Password”后面两次输入密码,最后按页面右下角的“Apply”即可保存设置。   提示:在设置完成后,最好再通过管理界面提供的检查选项,来检查设备连线状态,无线及有线功能是否连线正常等。另外,有时可能会遇到一些常见问题,可从用户手册及光盘中附带的简易故障排除手册中寻找解决办法,如有线可以连,但无线却不可连等情况。   步骤4:设置进阶。   一般在无线AP或无线网关设置界面中,还会出现一个“Hide AP Access的设置(意为隐藏AP的访问);如果选中此选项,那么无线终端即使位于无线AP的信号覆盖范围内,也无法扫描和发现这个AP。只有确切知道在无线AP中设置的SSID值,才能正常连接和访问AP。这种功能最大地保护了AP的安全并且屏蔽了非法用户的访问。   当然,不同的产品设置界面肯定不尽相同,但设置的参数却都大同小异,只要明白了需要设置的参数及其含义,任何产品都可轻松上手。

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  • ADS5294在医疗影像中的应用

    ADS5294在医疗影像中的应用

        德州仪器 (TI) 宣布推出具有业界最佳噪声性能与最低功耗的 80 MSPS、8 通道 14 位模数转换器 (ADC)。该 ADS5294 可在 5 MHz 下支持75.5 dBFS 最佳信噪比 (SNR),其采样速率高达 80 MSPS,可充分满足设计人员对高电源效率低成本设计的需求。ADS5294在 80 MSPS下具备高性能且能提供单位通道 77 mW 的最低功耗,还集成有数字处理块、低频噪声抑制模式以及可编程输入至输出映射功能。所有这些特性都可帮助设计人员在更小的封装中集成更多功能,从而开发更小的医疗影像系统。   主要特性与优势   业界领先的低噪声低功耗性能:ADS5294 提供同类产品中最佳的 SNR,可帮助高密度应用设计人员在不增加功耗的情况下提高通道数;   .5 MHz/80 MSPS 时 SNR 为 75.5 dBFS   .5 MHz 与启用抽取滤波器时 SNR 为 78.2 dBFS   .5 MHz/80 MSPS 时 SFDR 为 84 dBc   .80 MSPS 下单位通道功耗 77 mW(每通道两根 LVDS 线)   低频噪声抑制模式   数字处理块集成几项常用系统功能,如 用2、4 或 8 个滤波器实现双通道或 4 通道平均或抽取功能;   数字处理块可用来大幅提升 SNR 及滤波器谐波,同时降低窄带应用中输出数据的速率;   双线 LVDS 接口:采用 ADS5294 后,数字数据可用每通道单线或双线 LVDS 引脚输出,减少接口线路数量。这可创建双线接口,保持低串行数据速率,使设计人员能够使用低成本 FPGA;除医疗影像系统外,ADS5294 还可为雷达、通信、测量测试以及其它多通道数据采集应用带来同样的优势。        采用 12 毫米 x 12 毫米、80 引脚 QFP 封装.   高度优化的模拟产品与医疗应用的全系列产品   ADS5294 是 TI高度优化的模拟产品中的最新成员,旨在满足医疗影像系统以及其它医疗应用的需求。包括:   1. 超声波:面向超声波应用的 AFE58xx 系列模拟前端可为手持式系统提供 AFE5801 与 AFE5851,为便携式至中端系统提供 AFE5805 与 AFE5804,并可为高端超声波系统提供 AFE5807 与 AFE5808。TI TX810 T/R 开关可对所有产品的发射端形成互补;   2.ECG/EEG:ADS1298 系列前端可为心电图 (ECG)、脑电图 (EEG) 以及其它患者监护应用带来最低功耗和最高集成度。   TI 医疗应用的全系列半导体产品包括 DSP 与 MCU 等嵌入式处理器、丰富的模拟信号链、电源管理以及无线连接解决方案等,可帮助制造商加速医疗电子产品的上市进程。

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  • WPAN脉搏血氧饱和度仪设计

    WPAN脉搏血氧饱和度仪设计

        本文介绍了基于无线个域网(WPAN)设计的脉搏血氧饱和度检测仪。WPAN是为在小范围内的设备间建立无线连接而开发的无线传输技术,IEEE标准化协会已为此制定了IEEE802.15.X标准。本文涉及的传输技术符合专门针对低速WPAN制定的IEEE802.15.4(ZigBee)标准。   1 系统的组成及功能   基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的系统结构如图1所示。        检测仪移动采集终端的功能:检测人体的血氧饱和度、脉搏和脉搏强度,并通过WPAN通信模块将数据传送给检测系统主站。检测仪移动采集终端分为检测探头、血氧饱和度监测模块、电源和WPAN通信模块等部分。检 测探头和血氧饱和度检测模块为外购的OEM模块,是美国BCI公司的产品,它利用光电法和比尔定理,从而实现无创检测。检测仪移动采集终端还支持一种独立工作方式,这种工作方式适合于连续非实时工作的情况。   检测仪主站的功能:通过WPAN接口接收并存储检测仪移动采集终端发出的信息;按操作者的指令在显示屏上显示移动终端传来的实时信息或历史数据;当检测参数超出门限值时发出报警信号;可根据需要通过快速以太网接口与后台的支持管理系统通信,以完成更复杂的管理功能。一个检测仪主站可连接多个检测仪移动采集终端,不仅增加了使用的方便性,而且提高了主站的利用率并降低了系统的使用成本。除检测探头和血氧饱和度检测模块外,系统其余部分全部为自行设计,下面分别予以介绍。   2检测仪移动采集终端的设计与实现   检测仪移动采集终端WPAN通信模块的功能:经WPAN通信模块接收检测仪主站的命令,对命令解析后通过RS2232接口向血氧饱和度检测模块发出控制命令;接收血氧饱和度监测模块的采集数据和反馈控制信息,经预处理和打包后经WPAN通信模块发送给检测仪主站。   2.1 检测仪移动采集终端通信模块硬件设计   检测仪移动采集终端WPAN通信模块的硬件组成如图2所示。        (1)MCU部分功能和实现   MCU部分是WPAN通信模块的核心,完成通信模块各组成部分的控制、协调和数据的加工。具体功能:通过RS232接口与血氧饱和度检测模块通信,实现对它的控制和配置,并接收检测数据;通过SPI接口和状态指示接口实现对RF收发器的配置和检测,并完成发射和接收的数据交换;通过USART接口与数据存储器连接,完成数据存储器的读写操作;通过电源检测和状态指示部分,监测电源电压情况,并能通过状态指示产生报警提示。   (2)RF收发器的功能和实现   RF收发器的功能是实现要传输数据的无线收发。具体功能包括:通过SPI接口完成与MCU部分的数据交换,数据内容包括要传输的数据和来自MCU部分的控制和配置信息;根据来自MCU的控制和配置信息调整相关的RF参数;通过状态和指示接口将传输状态反馈给MCU;通过天线完成数据的无线发送和接收;完成WPAN的物理层功能,实现物理层的协议处理。该部分采用Chipcon公司CC2420实现。   (3)数据存储器的功能和实现   数据存储器的功能是缓冲血氧饱和度检测模块的采集数据。数据的缓冲主要应用在无线连接不可靠的情况。数据存储器在无线连接不通畅、无法完成采集数据的及时传送时缓冲积聚的数据,以便在数据通路恢复时传送这些数据;数据存储器的另一个功能是在移动采集终端离线使用时存储采集数据,这适合对监测对象的长期非实时的状态跟踪。   数据存储器采用ATMEL公司的新型FLASH芯片AT45DB041实现。当移动采集终端工作在离线状态时,采集数据存储在该存储器中,数据存储可持续时间大于48h,如采用压缩技术存储数据,数据存储持续时间大于168h。   

    医疗电子技术文库 wpan 血氧饱和度

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