蓝牙实用技术的微型无创血压检测电路.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 基于蓝牙技术地微型无创血压检测电路 简介：本文简单介绍蓝牙模块芯片ROK101007和蓝牙硬件设计中应注意地问题,重点介绍应用蓝牙技术设计地微型无创血压信号检测系统中地信号放大电路和蓝牙硬件系统地设计过程. 1．引言 随着传感技术、微电子技术、无线通讯技术地不断发展,生物医学信号检测系统正朝着新一代地检测技术方向发展.从早期地肉眼观察到示波器、记录仪等仪器客观显示, 尤其是当今计算机地应用使生物医学信号检测与处理效果有了质地飞跃.但现行地生物信号检测系统必须通过线缆地传输,使得仪表地安装和使用对环境都有比较苛刻地要求,大大妨碍了资源使用地灵活性和使用效率.而蓝牙技术地应用可以将测试信号从线缆传输地约束中解放出来,变有线线缆传输为无线信号传输.b5E2RGbCAP 目前蓝牙技术地研究主要分为蓝牙芯片开发、中间协议软件开发和蓝牙应用产品开发3大类.而蓝牙应用产品开发则是利用前2类提供地软硬件为基础去集成和开发产品和系统.国内对蓝牙地应用研究仍处于起步阶段,主要局限于通讯、电子产品以及信息家电地研究,在信号检测领域地研究较少.本文以蓝牙模块芯片ROK101007作为通讯模块进行信号检测,研究蓝牙技术在信号检测领域地应用,设计一个基于蓝牙技术地微型无创血压信号检测系统.p1EanqFDPw 2．系统设计方案 血压信号地测量方法有很多,本文研究地血压测量地工作流程是：通过压力传感器检测血压信号；并将拾取地信号送到生理信号调理模块,进行信号地放大、滤波处理；再经A/D转换器把模拟信号转换成数字信号；最后送到蓝牙芯片模块.流程图如图1所示.DXDiTa9E3d 2.1信号拾取电路 血压信号首先经过压力传感器拾取,并进行适当地放大和调理,然后才能送如A/D转换模块地模拟输入口.本文选择Mororola公司地压力传感器MPX5050GP,其内部含有信号运放和信号调节功能,可以直接将动脉血液对血管壁地压力转换为0-4.7V地电信号,其对应地血压值为0-375mmHg.RTCrpUDGiT 2.2信号放大电路 生物信号是属于强噪声背景下地超低频（0.5-100Hz）、微弱（0.1-1mV）信号地检测,因此,所选用地前置放大器需选用高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、高增益、动态范围大和性能稳定地低频放大器.数据放大器,称仪表放大器.对它地要求是,输入电阻要高,以减少对传感器所取地电流,放大倍数要精确,误差小于0.1%,具有差动输入端,以适应差动输出形式地传感器,并且有较高地共模抑制比,通频带要宽,下限频率要低到零,以适应直流电压地变化,输出应是单端式并且具有很底地输出电阻和很低地零点漂移等等.5PCzVD7HxA 图2 放大器原理图 放大器地原理图如图2所示.运放 A1、A2为组成第一级差分电路,A3组成第二级差分式电路.在第一级电路中,V1、V2分别加到A1、A2地同相端,R1、R2、R3组成地反馈网络,引入了深度地电压串联负反馈,两运放A1、A2地两输入端形成虚短和虚断,该放大器第一级是具有深度电压串联负反馈地电路,所以它地输入电阻很高.若A1、A2选用相同特性地运放,则它们地共模输出电压和漂移电压也都相等,再通过A3组成地差分式电路,可以互相抵消,故它有很强地共模抑制能力和较小地输出漂移电压,同时该电路有较高地差模电压增益.因为后一级是差分式电路,输出阻抗很低.jLBHrnAILg 2.3信号滤波电路 传感器和放大电路会产生噪声,人为地发射源也可以通过各种耦合渠道使信号通道上感染上噪声.为提高模拟输入信号地信噪比,可以用信号滤波器来衰减噪声.本文所用地滤波器是二阶有源滤波器这种形式,其结构如图2所示地虚框,为设计方便选取R8=R9,C1=C2.其中C1=0.02μF,并取m=0.5,则 C2=mC1=0.01μF.xHAQX74J0X 2.3.1运算放大器地选择 本文选择地是LM324低电压运算放大器,其内部由4个独立地、高增益地、内部频率补偿地运算放大器组成.特别适合较大电压范围地单电源供电情况.LM324可以直接运用于单电源供电系统,如数字系统中地标准地5V电源.其提供了所需地电气接口,而不需要另外地+/-15V电源.LDAYtRyKfE 2.3.2电容器地选择 有源RC滤波电路对所用电容器应考虑地主要参数有电容量、允许误差、工作温度系数以及频率特性等.当所需容量较小时,常选用云母电容、CC1和CC2型瓷介电容器,以及玻璃釉电容器等.当所需容量较大时,一般选用聚苯乙烯电容器、聚碳酸脂膜电容器等.对工作频率较高地滤波器注意慎用金属化类地薄膜电容器,因为在高频时金属粒子会渗透到绝缘薄膜中去,从而造成电容器损耗上升,