经典心率传感器的放大器

拟议的放大器专为最经典的心率传感器之一-光学传感器而设计。 与某些模拟器中相同,耳垂或手指上的“衣夹”。 仅在这里,衣夹不是用引号引起来的,而是真实的。 木 在其中钻了3毫米的孔,在其中放置了西门子的SFH487 IR二极管和SFH309FA光电晶体管。 取而代之的是,几乎所有的IR二极管和光电晶体管都是合适的,只需要钻出其他直径的孔即可。 为了使用该传感器,它很舒适,将带孔的软垫粘在靠近耳垂或手指的衣夹表面上。 如果LED或荧光灯的脉动光发生干扰,则必须用仅允许IR透射的滤镜关闭光电晶体管。



放大电路如下图所示:



光电晶体管安装在电阻上,其可变分量通过电解电容器馈入第一运算放大器。 来自其输出的信号通过可变电阻器上的控制器和第二个电解电容器的信号被馈送到第二个运算放大器的输入,再从其输出依次被馈送到示波器,微控制器的模拟输入或与计数器相连的比较器。 每个运算放大器可提供约100的增益;它们可以是其他合适的类型。

由于电源是单极性的,因此两个运放的信号公共线必须“升高”到整个设备的公共线上方,并使用电阻和两个二极管组成的最简单的参数稳定器。 二极管两端的总压降约为1V。临时的双极性电源原来是不对称的,但是对于运算放大器而言,它甚至比单极性更好。

如果要通过将放大器连接到存储示波器进行实验,请对其进行配置,以使其进行500条记录,它们之间的间隔为20 ms。 等待约10秒钟以设置电路的热模式,然后将可变电阻器设置在第一和第二运放之间,以使脉冲幅度约为2 V.调整示波器的灵敏度,以使脉冲垂直适合屏幕并开始记录。 示波器录制时,请勿移动耳朵或手指。

如果示波器有声音指示(如笔者在Picolog中所用),则可以对其进行配置,以使信号以大于1 V的振幅听起来。然后您将听到脉冲。

记录后,要计算心率,请从上一个脉冲的绝对时间中减去一个脉冲的绝对时间,例如2190-1052 = 1138 ms或1.138 s。 除以60 / 1,138,每分钟可获得52.7次节拍。

当使用智能手机或计算机的音频输入的即兴软件示波器时,您将需要一个由振幅脉冲调制的声音发生器。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN454536/


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