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无线型睡觉呼吸暂停症监督体系电路设计

  睡觉呼吸暂停症是一种很常见的睡觉呼吸疾病,依据研讨查询,在美国约有24%的成年男性及9%成年女人或超越200万人口患有此疾病,在中国台湾至少有35万人也有此问题。一般在确诊患者…

  睡觉呼吸暂停症是一种很常见的睡觉呼吸疾病,依据研讨查询,在美国约有24%的成年男性及9%成年女人或超越200万人口患有此疾病,在中国台湾至少有35万人也有此问题。一般在确诊患者是否罹患睡觉呼吸暂停症是指患者在睡觉中呈现呼吸暂停和低通气的总次数超越每小时5次。

  生理参数丈量计

  心跳改动运用的感测组件为光传感器,首要运用人体心脏缩短时血管中的血流量及血氧浓度会因此而发生改动。本系统选用光耦合器(CNY70)运用光反射法侦测血管结尾血流量的改动。音频信号接纳器首要是接纳睡觉时因呼吸道堵塞所发生的鼾声,本系统选用电容式音频接纳器作为信号接纳的首要组件,运用接纳音波压力改动振荡膜的位移量,使振荡膜与铝质外壳间的电容CT跟着音波强弱改动%&&&&&%量,再经FET完结阻抗的转化发生RECM,使REXT和RECM的分压改动,得到不同的输出。图3为音频接受器内部架构及动作原理。

  

  图3 音频接受器内部架构及动作原理

  呼吸传感器的作业原理是运用呼吸时胸腔会发生崎岖而拉动卧式可变电阻因此发生电阻值的改动。

  生理信号感测电路

  心跳改动时,传感器所丈量到的信号,包括有直流偏压(DC Offset)、心跳改动的信号、呼吸及肌肉颤抖、60Hz及高频的噪声,其间心跳改动的信号为所需的信号,其它信号一概视为噪声,因此别离选用硬件的前置滤波电路及软件两种处理方法,以消除不同的噪声对丈量所形成的影响。前置滤波电路首要特点是能够减轻软件程序进行数字信号处理所需的运算量及时刻,防止形成信号处理过程中推迟景象。图7为心跳感测电路。

  

  图7 心跳感测电路

  鼾声感测电路

  以音频接纳器丈量到的鼾声信号包括许多噪声及布景杂音的影响,有必要运用硬件滤波器去除高频、低频噪声只留下鼾声频带内的信号,Smithson[1995]研讨中显现鼾声的频率大约在1~200Hz的声响频带内,其它声响的频率域则较广。首先由音频接纳器从量得的信号,信号扩大,再经由200Hz低通滤波器滤除其它声响所形成的噪声搅扰。

  呼吸感测电路

  运用呼吸时胸腔的崎岖拉动卧式可变电阻改动电阻值因此发生的电压改动,经由信号扩大电路、比较电路,即可判别呼吸的景象。图13为呼吸信号波形。图14为呼吸感测电路。

  

  图14 呼吸感测电路

  CPU及显现电路

  图15所示为本系统CPU及显现电路。CPU是运用盛群半导体股份有限公司所出产的HT46R24微控制器,其间由Port A 及Port C驱动15*4中文显现型LCD,作为生理参数数据的显现,Port B为生理参数及定时器的输入端,而Port D则经过MAX232准位转化做串行传输。

  

  图15 CPU及显现电路

  生理参数丈量计之程序如下:在生理参数丈量时为了防止读取到身体翻转时的过错信号,运用多重读取的方法加以防止,在信号改动时接连读取,且每次读取间参加一段时刻推迟,再经过比对读取的信号是否相同,此方法可下降信号读取时的过错率。处理完结后的生理参数材料存放于微控制器的缓存器,并经过中文型LCD显现所丈量到的生理参数。蓝牙无线模块传输方面,首要将储存在微控制器内部缓存器的生理参数数据经过RS-232串行传输与个人计算机间做数据通讯。

  在规划单芯片微控制器时,有必要以时刻轴为基准,丈量各项生理参数,才干于重建时找出各个生理参数间的联系。为了使生理参数丈量计的体积小型化,有必要挑选低耗费电量及体积较小的组件,并运用微控制器使全体电源耗费最小化。蓝牙无线传输模块为低功率耗费且高 安全性的无线数据传输设备。

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