[发明专利]一种基于光反射法在小范围内测量脉搏波速的装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于光反射法在小范围内测量脉搏波速的装置及方法，用分别处于一个任意三角形顶点的三个测量点A、B、C检测脉搏波信号，将这三路信号进行光电转换和隔直放大后，通过ADC采集数据并存储。当采集到一定的数据量后，对采集到的数据串进行零相移数字滤波。在零相移数字滤波处理后找出三路主波峰峰值对应的时刻，同时求出两个波峰时间差。再结合几何校正误差法计算出脉搏波。本发明能够在人体体表小面积范围内进行脉搏波速的测量，避免了压力传感器给被测者带来的不适。采用数字滤波方法克服了模拟滤波器会对脉搏波带来相移误差的缺点。本发明具有高精度、实时性、操作简单的优点，便于设备的便携式、穿戴式设计。

主权项

1.一种基于光反射法在小范围内测量脉搏波速的装置，其特征在于：包括依次连接的三路LED照射模块、三路光接收模块、信号处理模块、ADC采集模块、数据存储模块、零相移数字滤波器模块、三角形校正误差模块和信息显示模块；所述三路LED照射模块用于照射人体血管，包括至少3个光波长为500～700nm的LED，其中3个LED照射点分别为A点、B点、C点，A点位于血流上游，B点、C点位于血流下游，三点构成一个三角形；所述三路光接收模块接收三路LED随脉搏搏动而反射强度周期性变化的反射光，并对反射光进行光电转换，将光信号转换为电压信号；所述信号处理模块包括三个隔直电路模块和三个与隔直电路模块输出端一一对应连接的放大电路模块；三个隔直电路模块的输入端分别与三路光接收模块的三个输出端连接，滤除电压信号中的直流信号后经放大电路模块进行信号放大，三个放大电路模块的输出端连接ADC采集模块的输入端；所述ADC采集模块获取三个放大电路模块输出的信号进行模数转换；所述数据存储模块存储ADC采集模块输出的信号，且存储量达到预设数据量时，发送数据给零相移数字滤波器模块；所述零相移数字滤波器模块采用零相移数字滤波的方法对三路数据进行滤波，并输出三路数据串至三角形校正误差模块；所述三角形校正误差模块根据三路数据串寻找A、B、C三点检测到的脉搏波信号的主波峰最大值时刻tA、tB、tC，求A和B、A和C的时间差tBA和tCA，AB为A点到B点的距离，AC为A点到C点的距离；并根据下式计算出脉搏波速其中θ＝∠BAC，a＝AC·AB·sinθ，b＝2(1+cosθ)·AC·AB；所述信息显示模块用于显示脉搏波速。