人體死后經(jīng)過的時(shí)間阻抗自動(dòng)測量儀

測定人死后經(jīng)過的時(shí)間(PMI)推斷是法醫(yī)學(xué)者所面臨的重要問題，準(zhǔn)確判斷PMI對于明確案件性質(zhì)、劃定偵察范圍、確定犯罪嫌疑人以及案件重建具有重要意義。目前雖有一些推斷PMI的方法，如尸體現(xiàn)象、尸體化學(xué)、法醫(yī)昆蟲學(xué)等，其中最簡單的方法是利用尸冷及其曲線來推斷PMI，但其準(zhǔn)確性不能令人滿意。本研究目的是通過實(shí)驗(yàn)獲得人體電阻抗與PMI的關(guān)系，研制出一種智能型人體電阻抗測定儀，它可以自動(dòng)測量案發(fā)現(xiàn)場的人體阻抗和環(huán)境溫度，通過計(jì)算機(jī)采集、處理大量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，然后判斷PMI。因此，該儀器在法醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)由電源、開關(guān)選頻、正弦波信號發(fā)生器、五路恒流源電路、人體電阻、直流比例放大器、緩沖器、交流放大器、雙單片機(jī)、系統(tǒng)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、微型打印機(jī)、液晶屏、RS232串行通信、PC機(jī)等組成。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.1 開關(guān)選頻電路設(shè)計(jì)

開關(guān)選頻電路由NE555定周期多諧振蕩器、74LS38反相器、CD4066模擬開關(guān)以及ICL8038函數(shù)發(fā)生器組成，如圖2所示。在上電初期，C3電容未突變，所以NE555的2引腳為低電平，3引腳輸出高電平；通過74LS38兩級倒相6引腳輸出高電平，同時(shí)使CD4066的5引腳和12引腳獲得高電平。此時(shí)CD4066的3、4引腳接通，C1電容接地，ICL8038的2引腳輸出第一種頻率輸出：f1=0.15／RCl，其中，R=VRl+R1。

另一路CD4066的11、10引腳接通，5 V電壓通過R4，W1右端，對C3充電，充電時(shí)間數(shù)學(xué)式E=E(1-et/τ)，當(dāng)充電到2E／3時(shí)，NE555的6引腳復(fù)位，3引腳輸出低電平，通過74IS38一級倒相3引腳輸出高電平，使CD4066的13引腳獲得高電平，此時(shí)CD4066的1、2引腳接通，C2電容接地，ICL8038輸出另一種頻率：f2=0.15／RC2，此時(shí)C3的電壓通過W1左端，R5對7引腳放電，當(dāng)放電到E／3時(shí)，NE555的3引腳輸出高電平，重復(fù)上述過程，完成一個(gè)周期。其開關(guān)周期為：

t1=0.693(R4+W1右)C3，t2=0.693(R5+W1左)C3，T=t1+t2=0.693(R4+R5+W1)C3，占空比D=t1／T。調(diào)節(jié)W1，可使占空比在2％～98％范圍內(nèi)變化，而周期不變，開關(guān)周期要求20 s，所以RC時(shí)間常數(shù)很大，本系統(tǒng)占空比要求50％，用示波器很難觀察到，為了能觀察到系統(tǒng)50％的占空比，在調(diào)試時(shí)應(yīng)接入一只小容量的C4，調(diào)節(jié)W1中點(diǎn)移動(dòng)頭，使波形達(dá)到50％的占空比，然后再用短接片接通C3。