PVDF心音脉搏测量电路

本电路图所用到的元器件：

74HC513 4538 IICM7555 4024

如图所示为PVDF心音脉搏测量电路。该测量电路由单稳态振荡器(4538)、分频器(4024)、脉冲发生器(ICM7555)、计数器(4040)、锁存器(74HC513)、存储器(ROM)、七段锁存驱动器(7511)、七段数码发光管等组成。图(a)为PVDF心音脉搏传感器的结构图。

对于图(a)，PVDF薄膜呈圆顶状且略向外突出，以便很好地与皮肤表面接触。由于PVDF材料柔性好，能紧贴皮肤，阻抗能与皮肤阻抗匹配，采用其后即使在应力作用下也不会影响检测脉冲的压力变化，故能检测到微小的脉动信号。

测量心律最简单的方法是记录一分钟脉搏的次数，但这种方法比较费时。目前一般采用测量脉搏的周期来推算心律的方法。若测得脉动的周期为T，则心律HR为：HR=60/T。安静时，人体正常心律数一般为每分钟60～100次，运动或者生病(如发烧)时可增加到200次左右。本传感器的测量范围为每分钟10～250次。

测量心律时一般允许有±0.1误差，但对商品化的心律测量装置，要求其误差在每分钟1次以内。本传感器的测量误差在心律为100以下时为±0.1，心律在100以上时为±1。

对于图(b)，由传感器测量的信号经前置放大器放大后加到由一半4538构成的单稳态振荡器，其输出信号经过4024分频器分频后再输入到另一半4538，以得到系统计时的触发信号(由1/2 4538输出)。脉冲发生器(ICM7555)所产生的lkHz的脉冲序列加到12位计数器4040，以作为时钟信号。每当单稳态振荡器输出与心跳同周期的脉冲信号时，锁存器74HC513就锁住计数器4040的值，大约经过l00μs后再对4040清零。

电路中采用7段锁存驱动器4511，以控制存储器ROM(227C128)的高4位数据(D7～D4)和7段发光数码管的触发信号。存储器ROM的低4位数据接在各个LED的选择驱动线上。27C128的地址线A2～A13表示对应心跳周期的心律数，地址线A。、A0接计数器4040的Qz、Q-。

分频器4024在求出4次心跳产生的脉冲周期后．再求出4次心跳周期的平均值。利用分频器技术可以提高测量精度。