自制脈搏儀電路

自制脈搏儀電路

電子脈搏儀是從手指上取出“指脈”信號，使用起來十分方便。當(dāng)手指前端受到輕微的裹壓以后，可以感覺到手指前端在血壓的作用下有一張一弛的感覺，將這個(gè)信號用傳感器提取出來，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再以光和聲的形式顯示出來，就可以知道脈搏跳動(dòng)的情況了。
為了便于經(jīng)常攜帶及制作，本機(jī)只用了一塊CMOS集成電路和一只三極管。靜態(tài)電流只有10～20μA，耗電極少，所以整機(jī)只使用了兩塊AG10型鈕扣電池。
電子脈搏儀電原理圖如圖1所示。它由傳感器(B)、放大器、整形電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。整個(gè)電路由4個(gè)CMOS與非門組成了放大、整形與振蕩電路。前端用壓電陶瓷片做的傳感器，將手指上的脈動(dòng)壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?/FONT>

放大電路：
由于傳感器送來的電信號極其微弱，必須采用高輸入阻抗的放大電路。CMOS反相器如果當(dāng)做模擬器件應(yīng)用，只要加上適當(dāng)?shù)木€性偏置，就是一個(gè)性能不錯(cuò)的高阻抗放大器，如圖28-1中的YF1。用一個(gè)電阻R5將反相器YF1的輸入端與輸出端連接起來，它既是反饋電阻，也是偏置電阻。這就構(gòu)成了帶負(fù)反饋的放大器。電容C1的作用是高頻旁路，以阻止產(chǎn)生自激振蕩。

整形電路：
第二級用反相器YF2做為整形器。這級工作在開關(guān)狀態(tài)，故末加偏置。如YF1的輸出電平高于YF2的開啟電平，YF2輸出低電平；如低于YF2的開啟電平，YF2便輸出高電平。由于第一級放大電路的反饋電阻R5的值選取得當(dāng)，使YF1的輸出剛剛超出YF2的開啟電平。一旦傳感器有了微弱的信號輸出，經(jīng)過YF1的放大，YF2整形后輸出高電平。YF2在靜態(tài)時(shí)輸出低電平。

音響及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路：
YF3和YF4組成了一個(gè)受控多諧振蕩器。當(dāng)YF2輸出高電平時(shí)，振蕩器起振。調(diào)整電阻R1、R2和電容C2，即可改變振蕩頻率。同時(shí)，YF3驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片BC發(fā)出音響，YF4接晶體管VT1驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。
電子脈搏儀除了電路部分外，傳感器制作的好壞將直接影響儀器的靈敏度，所以傳感器的制作是很重要的一環(huán)。如圖2(a)所示，壓電陶瓷片有陶瓷的一面焊在銅環(huán)這邊(在圓周上均勻焊三個(gè)點(diǎn))，用一根細(xì)屏蔽線作引出線，外皮與銅環(huán)相接，芯線穿過銅環(huán)缺口焊在陶瓷面上。再將一個(gè)銅片焊在銅環(huán)的下面，焊好后如圖2(b)所示。最后再根據(jù)普通人手指的粗細(xì)，截取一段帶彈簧的金屬手表與傳感器連在一起，圍成一圈，以便使用時(shí)套在手指上，見圖2(c)。傳感器所用壓電陶瓷片的型號為HTD-20，但選用壓電陶瓷片應(yīng)注意下面要求：將陶瓷面鍍銀層接示波器Y軸輸入端，金屬基片接地端，用手觸壓金屬基片一面，觀察鍍銀的一面輸出應(yīng)是正向脈沖的才能使用。

電子脈搏儀不帶電源開關(guān)，使用時(shí)先用手指觸動(dòng)傳感器，儀器便會發(fā)出“嘰，嘰”的聲音，發(fā)光管發(fā)出紅光，便說明儀器工作正常。將傳感器按照圖2(c)的方式戴在手指上稍感壓迫為宜，靜等片刻(因?yàn)槭种甘軌汉笱餍枭院蛞粫翰拍苤匦掠咳胧种?，儀器便會隨著脈搏的跳動(dòng)發(fā)出聲音和顯示紅光。