4.2 电磁干扰对脉搏传感器的影响
通过光电转换得到的包含脉搏信息的电信号一般比较微弱, 容易受到外界电磁信号的干扰, 在传统的光电式脉搏传感器电路中, 由于光敏器件和一级放大电路是分离的, 那么在信号的传递过程就很容易受到外界电磁干扰,通常在一级放大电路采用电磁屏蔽的方式来消除电磁干扰。本系统采用了新型的光敏器件, 在芯片内部集成光敏器和一级放大电路, 有效地抑制了外界电磁信号对原始脉搏信号的干扰。
工频干扰是电路中最常见的干扰, 脉搏信号变化缓慢, 特别容易受到工频信号的干扰, 因此对工频信号干扰的抑制是保证脉搏信号测量精度的主要措施之一。通常脉搏信号的频率范围在013～30 Hz 之间, 小于工频50 Hz ,因此通过低通滤波器可以有效滤除工频干扰, 这在信号调理电路中容易实现; 同时可以在控制电路中对光源进行脉冲调制。这样不但能够降低系统的功耗, 而且能够在一定程度上减小外界的电磁干扰。在脉搏信号数据采集后, 可以通过数据处理法方法进一步滤除工频信号的干扰。
4.3 测量过程中运动噪声
在测量过程当中, 通常情况下手指和光电式脉搏传感器可能产生相对的运动, 这样对脉搏测量产生误差, 可以通过2 个方面减少运动噪声误差: 一是改善指套式传感器的机械抗运动性, 比如说使指套能够更紧的夹在手指上, 不易松动; 二是从脉搏信号处理的角度, 通过算法来减小误差,对于传感器的设计, 现在采用的主要是第一个途径。
5 结 语
无创伤监护技术将是未来医学工程发展的重要方向,而人体脉搏信号中包含丰富的生理信息, 也逐渐引起了临床医生的很大兴趣。光电容积法( PPG) 是当今测量脉搏信号的一种有效途径, 也可以通过这种方法测量血氧饱和度, 氧分压、心搏出量等生理信号, 为临床诊断提供了强有力的技术支持。最近, 日本学者又提出了以脉搏波传导速度与血压的相关性来间接测量血压, 用检测分析脉搏波的方法估计血压的课题, 足见脉搏检测的应用有着良好的发展前景。
脉搏检测中关键技术是传感器的设计与传感器输出的微弱信号提取问题, 本文对脉搏传感器的设计进行了初步的探讨并取得了可喜的实验结果。实验证明: 采用本文这种方法能够较好地测量出脉搏信号, 为脉搏信息的进一步提取提供了有利的前提。
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