[发明专利]光电式心率测量电路

说明书

技术领域

本发明涉及心率测量技术，尤其是一种基于光电信号的心率测量电路。

背景技术

心率是反应人体健康状况的一项重要参数。现有的测量心率的方法主要包括诊脉或者听诊器。这样的测量方法均依靠人为统计一分钟内的心跳或脉动次数，存在较大的误差。另外，当采用听诊器测量时，听诊器听筒需要尽可能的贴近患者皮肤，尤其是冬天时，为患者带来很多不便。如果患者为儿童，由于听筒冰凉，儿童经常哭闹，使得诊断难以进行。

根据朗伯比尔（Lamber Beer）定律，物质在一定波长处的吸光度和它的浓度成正比。那么我们可以合理推断：当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程度上反映出被照射部位组织的结构特征。

本领域技术人员均知晓心率与脉搏是同步的，故测量人体心率等效于测量脉搏。而脉搏主要有人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织的动脉成分含量较高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的缺陷以及朗伯比尔（Lamber Beer）定律提供一种用于人体指尖的光电式心率测量装置。

本发明采用的技术方案是这样的：包括光电式传感器、信号预处理单元、以及数据处理单元；所述光电式传感器包括红外线发射电路以及红外线接收电路；红外线接收电路的信号输出端与信号预处理单元的输入端连接；信号预处理单元的输出端与数据处理单元的输入端连接。

优选地，所述光电式传感器位于检测盒中，所述检测盒一侧的中心开有孔，孔直径为1.5~1.8cm；检测盒内，具有上隔板及下隔板；上隔板位于孔的上方，下隔板位于孔的下方；且上隔板及下隔板上均有大小相同的通孔，且所述的两个通孔中心连线竖直向下；在上隔板的通孔上还安装有聚光透镜；检测盒内部上隔板上方的空间中固定有红外线发射电路；在检测盒内部下隔板下方的空间中固定安装有红外线接收电路。

优选地，所述红外线发射电路包括开关、聚光元件、发光二极管、稳压管、第一限流电阻及第二限流电阻；所述发光二极管的阳极通过开关与直流电压源连接；发光二极管的阴极通过第一限流电阻与地连接；所述稳压管的阴极通过第二限流电阻与直流电压源连接，稳压管的阳极接地；所述发光二极管位于聚光透镜的正上方。

优选地，红外线接收电路包括光电三极管及第三电阻；所述光电三极管的集电极与直流电压源连接发射极接地；所述光电三极管位于下隔板通孔的正下方。

优选地，所述下隔板的通孔上也设置有聚光透镜。

优选地，所述信号处理单元包括滤波电路及放大电路；所述滤波电路的输入端与红外线接收电路的输出端连接；滤波电路的输出端与放大电路的输入端连接；放大电路的输出端与数据处理单元的输入端连接。

优选地，所述信号处理单元包括滤波电路及放大电路；所述放大电路的输入端与红外线接收电路的输出端连接；放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与数据处理单元的输入端连接。

优选地，所述数据处理单元包括计数器及中央处理器；计数器的脉冲信号输入端与第三电阻的任意一端连接；计数器的脉冲个数输出端与中央处理器的输入端连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

检测方便，电路结构简单、便于携带，本发明还提供了一种改进的检测盒结构，使得检测精度大大提高。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明原理框图。

图2是本发明检测盒结构示意图。

图3是红外线发射电路电路图。

图4是红外线接收电路电路图。

图中标记：1为检测盒壳体；2为侧壁上的孔；3为上隔板；4为下隔板；5为上隔板通孔；6为下隔板通孔；7为红外线发射电路；8为红外线接收电路。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。