呼吸频率 1基本定义： 胸部的依次起伏就是一次呼吸，即一次吸气一次呼气。每分钟呼吸的次数称为呼吸频率。 2检测方法 计算呼吸频率时要密切观察被检者的胸部，用带有秒针的钟若表记录被测者半分钟的呼吸次数，然后把测得的次数乘以2，得到每分钟的呼吸次数，即呼吸频率。 3介绍 每分钟的呼吸次数.呼吸频率随年龄、性别和生理状态而异.成人平静时的呼吸频率约为每分钟16-18次;儿童约为每分钟20次;一般女性比男性快1-2次.它也是医生在临床诊断中的一项重要的诊断依据. 1.首先需要说明的是：心跳速度即每分钟脉搏次数。 儿童正常的脉搏速度，一般如下： 胎儿140-150次/分； 初生婴儿130-140次/分；
一个月至1岁110-130次/分； 2岁96-115次/分； 3岁86-105次/分； 7-14岁76-90次/分； 以上频率应该是在安静状态下，如果孩子活动或参加体育锻炼，心跳可以明显加快。 青老年 15-21岁76-85次/分； 21-60岁70-75次/分； 60岁以上67-80次/分； 另外还需要补充的是：一般女性心跳速度比男性快些，是正常的。心跳速度会受呼吸速度影响。心跳速度会受体温影响，即每升一度华氏便快十下（如下表）： 98F时心跳速度60/分 等于温度99F时心跳速度70/分 等于温度100F时心跳速度80/分 等于温度102F时心跳速度100/分 等于温度104F时心跳速度120/分 2．呼吸是人体内外环境之间进行气体交换的必需过程，人体通过呼吸而吸进氧气、呼出二氧化碳，从而维持正常的生理功能。
正常成年人每分钟呼吸16～20次，呼吸与脉搏的比是1：4，即每呼吸1次，脉搏搏动4次。小儿呼吸比成人快，每分钟可达20～30次；新生儿的呼吸频率可达每分钟44次。正常成人静息状态下，呼吸为12～20次/分，呼吸与脉搏之比为1：4。新生儿呼吸约44次/分，随着年龄的增长而逐渐减慢。 1．呼吸过速(tachypnea) 指呼吸频率超过20次/分而言。见于发热、疼痛、贫血、甲状腺功能亢进及心力衰竭等。一般体温升高l℃，呼吸大约增加4次/分。 2．呼吸过缓(bradypnea) 指呼吸频率低于12次/分而言。呼吸浅慢见于麻醉剂或镇静剂过量和颅内压增高等。 3．呼吸频率伴呼吸深度的变化呼吸浅快，见于呼吸肌麻痹、严重鼓肠、腹水和肥胖等，以及肺部疾病，如肺炎、胸膜炎、胸腔积液和气胸等。呼吸深快，见于剧烈运动时，因机体供氧量增加需要增加肺内气体交换之故。此外，当情绪激动或过度紧张时，亦常出现呼吸深快，并有过度通气的现象，此时动脉血二氧化碳分压降低，引起呼吸性碱中毒，患者常感口周及肢端发麻，严重者可发生手足搐搦及呼吸暂停。当严重代谢性酸中毒时，亦出现深而慢的呼吸，此因细胞外液碳酸氢不足，pH降低，通过肺脏排出co：，进行代偿，以调节细胞外酸碱平衡之故，见于糖尿病酮中毒和尿毒症酸中毒等，此种深长的呼吸又称之为库斯莫尔呼吸。心率
【设计任务与要求】 1、要求用十进制数显示被测人体脉搏每分钟跳动的次数，测量范围30～160次/min； 2、要求在短时间内（5s、15s）测出脉搏数/每分钟； 3、测量范围要求在±4次/min以内； 4、要求锁定每分钟脉搏数，将测量结果通过数码管出来，共分为显示计数过程，不显示技术过程两种方案； 5、要求采用手动清零、自动清零（自启动）两种方式。 【课程方案原理框图】 【课程方案】 1、信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号； 2、放大电路把传感器的微弱电流放大，微弱电压放大，采用高输入阻抗的非门进行放大； 3、低通滤波滤除空气中的高频，只让低频脉冲信号通过。对脉搏信号进行采集的时候，空气中交流工频干扰最大，根据有源滤波原理将其滤除。 4、整形电路可用两个非门组成的施密特触发器对放大后的信号进行整形； 5、定时电路用555定时器组成多谐振荡器，达到5s、15s的精确计时； 6、通过计数、译码、显示读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。数码管采用共阴数码管。 【单元电路设计与参数计算】 1、信号发生与采集： 通过陶瓷压电传感器对脉搏进行采样收集。 2、放大与滤波电路： 将5mV的正弦信号放大为5V的正弦信号，即差模电压增益为1000。
图示为用LM324设计的同相放大器，其输出信号，Vi 为幅值为5mV 的输入信号。则另： 倍。，即正弦信号放大了可得10001000,321,33≈= Ω==Ω=Vi Vo Av K R R M R Vi R R Vo )1 3 1(+=左图为二阶低通滤波器电压增益随频率变化曲线，在f=f o 之后随f 增加，增益急剧下降，从而达到低于f 频率通过的效果
小学五年级上册科学《测量呼吸、心跳和脉搏》教案教学目标： 过程与方法 1、能够准确地测量自己在平静时、运动后、运动结束休息 3 分钟后1 分钟内呼吸、心跳和脉搏的次数； 2、会通过对数据的比较，发现呼吸和心脏、脉搏跳动的规律。知识与 技能 1、知道呼吸和心脏跳动之间的关系； 2、知道运动对呼吸和心脏跳动的影响。情感、态度与价值观 1、体会到运动会对身体带来影响； 2、意识到采集、分析数据是科学探究的一种重要的方法。教学准备 教师准备：手表或秒表、统计图表、风格不同的音乐学生准备：手 表、自制听诊器 教学过程设计 一、谈话导入 1、谈话：在以前的生活中，你对自己的身体有了哪些方面的了解？你还想知道些什么？ 2、提问：刚刚参加过一些运动，你感觉自己的身体发生了哪些变化？ 3、讲述：今天这节课我们就一起来测量我们的呼吸、心跳和脉搏。 二、测量呼吸、心跳和脉搏 1、测量活动指导。
（1）提问：怎么样算呼吸一次？指名让学生讲解并演示。怎么样可以测量到呼吸？ （2）提问：你有没有听到过自己心跳的声音？学生静坐体会。 教师讲述：利用合适的工具我们可以更清楚地听到自己和他人心跳的声音。分发课前制作好的简易听筒，分组听一听自己和同桌的心跳声音。 有力的心跳声音是一个人身体健康的标志。 （3）谈话：除了心脏在有力地跳动之外，我们身体上还有脉搏也在一刻不停地跳动着。怎么样来测量脉搏呢？ 方法指导：伸出自己的左手，掌心朝上，右手的食指、中指、无名指三指并拢，将指肚部位放在左手手腕外侧，大拇指自然地放在手背附近。这时，中指指肚就可以感觉到手腕处脉搏的跳动了。 学生自我尝试。 （4）讲解：在同一个时间内，心跳的次数和脉搏的次数是一样的。所以在测量时，我们只需要通过测量脉搏的跳动次数就可以知道心脏的跳动次数了。 2、预测：你静坐时一分钟呼吸和脉搏跳动的次数是多少？在活 动记录上作好记录 3、布置任务：每两个人组成一个小组，合作为自己和对方测量1 分钟呼吸和脉搏跳动的次数，并在科学活动记录上作好记录。建议可以一人测量自己的呼吸次数，另一人帮助测量脉搏的跳动次数。测量结束后交换。
实验报告五 一、实验目的 设计相应的信号调理电路，然后利用通过对脉搏信号进行测量，来进行实时显示测量结果。 二、实验内容 设计一个脉搏测量仪可实现对人体脉搏信号的测量和显示功能。 三、实验环境 计算机、MULTISIM仿真软件 四、实验方案 脉搏测量仪系统总框图，如图1所示。系统由五个部分组成：信号采集单元，信号调理单元，信号整形单元，频率计测量单元，显示单元。 信号采集单元主要是选用合适的传感器将脉搏的压力信号转换为电信号，一般传感器输出的电压都在几毫伏左右。 信号调理单元主要包括信号的低通滤波，以及实现信号的放大，经过信号调理单元，几毫伏的脉搏信号的电压被放大为4V-5V左右。 信号整形单元则将模拟信号转化成数字信号，将脉搏信号转换为同频率的脉冲。 频率计测量单元和显示单元由一个数字频率计完成其功能。 信号整形单元信号调理单元脉搏采集单元 频率计测量显示单元
图1 系统总体框图 五、实验步骤 1、数字频率计仿真设计 如图所示，当给予方波信号时，频率计开始计数，计数范围取决于上输入信号的频率及选通信号的频率，这里取输入信号频率f=1000Hz，选通信号F=10Hz，相当于在1秒内可计100个脉冲，计数范围可由选通信号的频率和输入的计数信号的频率来决定 2、采集信号放大电路电路 由于对于脉搏测量仪，其要求在脉搏信号频率范围内，不失真的放大所采集的微弱信号,因此需要对所采集的信号进行放大；由于脉搏信号的频率在1.33HZ 左右，正常情况下不会出现高于2HZ的信号，因此需要设计一个低通滤波器，用来滤去高频信号；而整形的时是为了将输入的信号变为方波。滤波器的载止频率
体温、脉搏、呼吸测量 【目的】 动态监测体温、脉搏、呼吸的变化，判断体温、脉搏、呼吸有无异常，协助临床诊断。 【工作情景与任务】 王先生，40岁，身高180cm，体重80kg，因心悸、胸闷、头痛、肌肉关节、痛食欲减退，加重一周入院。作为值班护士，为病人测量生命体征。 【评估】 1、患者30分钟内无进食、喝冷热饮料、运动、冷热疗法，如果有应间隔时间30分钟再测。 2、环境安静、舒适 【计划】 1、护士准备：衣帽整洁、洗手、戴口罩。 2、病人准备：患者了解测量体温、脉搏、呼吸的目的、方法、配合要点及注意事项，测量前30分钟内无剧烈运动、紧张或恐惧等影响测量值的因素。 3、用物准备： (1)治疗车上层：治疗盘内置盛有清洁体温计的干燥容器一个，盛有消毒液的容器一个，浸有消毒液纱布的弯盘、记录本、笔及有秒针的表，若测量肛温另外备润滑油、棉签、卫生纸。治疗盘外置手消液。 (2)治疗车下层：医疗垃圾筒、生活垃圾筒。 4、环境准备：光线充足，安静、整洁。测量肛温环境隐蔽。 【实施】 1、准备: 洗手、戴口罩→备齐、检查用物,查体温计有无破损及甩至35℃以下，→携至床边核对患者，向患者解释操作的目的、方法及配合事项。了解有无影响体温、脉搏、呼吸测量值的因素。 2、测量体温 ◆口腔温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→将口表体温计放在舌下热窝将口表水银端斜放于舌下热窝处，嘱患者闭唇含住口表，匆用牙咬体温计，用鼻呼吸→测量3分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者取舒适体位，为患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 ◆腋下温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→擦干腋窝，将腋表体温计放于腋窝处，嘱病人夹紧体温计，紧贴皮肤，屈臂过胸→测量10分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身
《机械工程测试技术》 课程设计 脉搏测量仪的设计 姓名：张峰 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：2010级本科4班 学号：201015130457 完成日期：2012年12月28日
摘要 医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。 关键词：AT89C2051；单片机；脉搏测量仪
目录 第一章引言 (1) 第二章基本结构模块 (2) 2.1脉搏波检测电路 (2) 2.2脉搏信号拾取电路 (2) 2.3信号放大 (3) 2.4波形整形部分 (5) 第三章整体电路分析 (7) 3.1光发射电路 (7) 3.2光电转换电路 (7) 3.3信号采集及处理系统 (8) 3.4过采样技术的应用 (8) 3.5整体硬件电路设计 (9) 参考文献 (10)
第一章引言 脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点，指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降；耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和。 处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号, 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
体温脉搏呼吸的测量 This manuscript was revised on November 28, 2020
体温、脉搏、呼吸测量 【目的】 动态监测体温、脉搏、呼吸的变化，判断体温、脉搏、呼吸有无异常，协助临 床诊断。 【工作情景与任务】 王先生，40岁，身高180cm，体重80kg，因心悸、胸闷、头痛、肌肉关节、痛食欲减退，加重一周入院。作为值班护士，为病人测量生命体征。 【评估】 1、患者30分钟内无进食、喝冷热饮料、运动、冷热疗法，如果有应间隔时间30分钟再测。 2、环境安静、舒适 【计划】 1、护士准备：衣帽整洁、洗手、戴口罩。 2、病人准备：患者了解测量体温、脉搏、呼吸的目的、方法、配合要点及注意事项，测量前30分钟内无剧烈运动、紧张或恐惧等影响测量值的因素。 3、用物准备： (1)治疗车上层：治疗盘内置盛有清洁体温计的干燥容器一个，盛有消毒液的容器一个，浸有消毒液纱布的弯盘、记录本、笔及有秒针的表，若测量肛温另外备润滑油、棉签、卫生纸。治疗盘外置手消液。 (2)治疗车下层：医疗垃圾筒、生活垃圾筒。 4、环境准备：光线充足，安静、整洁。测量肛温环境隐蔽。 【实施】 1、准备: 洗手、戴口罩→备齐、检查用物,查体温计有无破损及甩至35℃以下，→携至床边核对患者，向患者解释操作的目的、方法及配合事项。了解有无影响体温、脉搏、呼吸测量值的因素。 2、测量体温 口腔温度
协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→将口表体温计放在舌下热窝将口表水银端斜放于舌下热窝处，嘱患者闭唇含住口表，匆用牙咬体温计，用鼻呼吸→测量3分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者取舒适体位，为患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中腋下温度 协助患者取仰卧位、侧卧位、半坐卧位、端坐位→擦干腋窝，将腋表体温计放于腋窝处，嘱病人夹紧体温计，紧贴皮肤，屈臂过胸→测量10分钟，擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 腋下温度 协助患者取俯卧位、侧卧位→暴露测量部位便于测量，必要时屏风遮挡→润滑肛表水银端便于测量，必要时屏风遮挡→轻轻插入肛门3——4cm,婴儿,幼儿，固定肛表→测量3分钟，用消毒纱布擦净体温计，正确读数，获得准确的测量结果→再次核对患者身份→协助患者整理衣物，床单位→将体温计浸泡于盛有消毒液的容器中 3、测量脉搏 协助患者取舒适体位→以示指、中指、无名指的指端放在桡动脉搏动处，压力大小以能清晰触及脉搏波动为宜→若触摸不清可用听诊器测心率。注意脉搏的节律、强弱、动脉管壁的弹性、紧张度→一般情况测量30秒，将所测得的数值乘以2即可。异常情况、脉搏异常、危重患者测量1分钟→再次核对患者身份协助患者取舒适体位，为患者整理衣物、床单位 4、测量呼吸 协助患者取舒适体位→将测量脉搏的手继续放在动脉搏动处，眼睛观察患者胸腹起伏（一起一伏是一次呼吸）计数呼吸的频率，观察呼吸的节律、深浅度、音响以及有无呼吸困难等，分散患者注意力→让患者处于自然呼吸的状态一般情况测量30秒，将所测得的数值乘以2即可。异常呼吸、婴幼儿或危重患者测量1分钟→危重患者呼吸微弱不易观察时，可用少许棉花纤维置于患者鼻孔前，观察棉花纤维被吹动起伏的次数即可→再次核对患者身份 5、取适量手消毒液，消毒双手→告知患者测量结果，相关注意事项，异常时做出合理解释，感谢患者合作→垃圾分类处理，接触过患者的放入医用垃圾桶，未接触患者的放入生活垃圾桶→洗手，脱口罩→将测量结果正确绘制于体温单。、
人的正常血压和心率 人的正常血压和心率 一、低压是 60到90 高压90到140 心率是人体的正常脉搏(脉率)为：男性60～100次/分钟 女性70～90次/分钟 儿童约90次/分钟 新生儿140次/分钟 人体正常的呼吸频率为： 16次～18次/分钟 在安静状态下健康成人心率大约平均75次/分钟，正常成年人心率的波动范围为60-100/分钟，女性的心率较男性心率快，体力活动及精神兴奋时心跳都可增快。女性的心率较男性心率快，但任何事物都是相对的，例如经常从事重体力劳动或体育锻炼的人心率较慢，每分钟可小于60次，但这决不能说是一种病理状态，要全面考虑。 剧烈运动后，心率可达到120次/分，是正常的。运动员心脏储备好，心率一般小于60次/分 二、成人正常心率60－100次/分。按照世界卫生组织(WHo)建议使用的血压标准是：凡正常成人收缩压应小于或等于 140mmHg(18．6kPa)，舒张压小于或等于90mmHg(12kPa)。如果成人收缩压大于或等于160mmHg(21．3kPa)，舒张压大于或等于 95mmHg(12．6kPa)为高血压；血压值在上述两者之间，亦即收缩压在141— 159mmHg(18．9-21．2kPa)之间，舒张压在 人的正常血压是多少，高压多少？低压多少？ 1、正常血压是120/80； 2、高压正常值是90--140； 3、低压正常值是60--90；
4、压差20--60，40左右为好 及时了解各年龄段血压的正常值有助于患者及早发现高血压疾病，及早治疗。因为并不是所有的高血压都治不好的，原发性高血压就可以通过治疗恢复稳定，这是少数。 以下为中国人的平均正常血压参考值： 年龄收缩压（男）舒张压（男）收缩压（女）舒张压（女） 16—20 115 73 110 70 21—25 115 73 110 71 26—30 115 75 112 73 31—35 117 76 114 74 36—40 120 80 116 77 41—45 124 81 122 78 46—50 128 82 128 79 51—55 134 84 134 80 56—60 137 84 139 82 61—65 148 86 145 83 注：以上统计为98年完成的，如今在人平均血压有所增加。 如果发现血压高于正常值，则需要一个反复测量和监测的过程，如果确定是患有高血压，那么就需要进行一次全面的体检，确定病因并施以治疗。 标准心率 1、正常成年人安静时的心率有显著的个体差异，平均在75次/分左右(60—100次/分之间)。心率可因年龄、性别及其它生理情况而不同。初生儿的心率很快，可达130次/分 以上。在成年人中，女性的心率一般比男性稍快。同一个人，在安静或睡眠时心率减慢，运动时或情绪激动时心率加快，在某些药物或神经体液因素的影响下，会使心率发生加快或减慢。经常进行体力劳动和体育锻炼的人，平时心率较慢。近年，国内大样本健康人群调查发现：国人男性静息心率的正常范围为50—95次/分，女性为55—95次/分。所以，心率随年龄，性别和健康状况变化而变化。
第1章概述 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确[3]。过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。 近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。 其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果。 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，是血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波成为脉搏波[4]。从脉搏波中提取人体的心理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景[5]。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 第2章总体设计思想
引言 脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，因此，在现代医学上具有重要的作用。目前检测脉搏的仪器虽然很多，但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。 随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高，其生活方式，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。其发病率和死亡率均居各种疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。因此，认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频弱信号，脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号，必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 1 基本结构模块 1．1 脉搏波检测电路 目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快，这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰，具有很高的绝缘性，且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。本系统设计了指套式的透射型光电传感器，实现了光电隔离，减少了对后级模拟电路的干扰。 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。所用光电式传感器由发光二级管和光敏二极管组成，其工作原理是：发光二极管发出的光透射过手指，经过手指组织的血液吸收和衰减，由光敏二极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化，所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的，于是光敏二极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。 1．2 脉搏信号拾取电路 红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能，单个二极管能产生0．4_V电压，0．5mA 电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940nm，在指夹中，红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大，发射角度越小，产生的发射强度就越大。在图1中，R0选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大，通过红外发射二极管的电流偏小，PBW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之，R0过小，通过的电流偏大，红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时，IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位，Vi为“0”。当手指处于测量位置时，会出现二种情况：一是无脉期，虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光，但是，由于红外接收二极管中存在暗电流，仍有1 μA的暗电流会造成Vi电位
模拟电路课程设计脉搏测试仪设计 1 2020年4月19日
脉搏测试仪设计 1、设计目的 （1）熟悉脉搏测试仪的电路组成，工作原理和设计方法； （2）加深对电子电路的掌握，学会基于模拟电路的课程设计。 2、设计任务 脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。它是用来测量频率较低的小信号（传感器输出电压一般为几毫伏）。具体要求： （1）实现在30~60秒内测量1分钟的脉搏数。正常人脉搏数为60~80次/min，婴儿为90~100次/min，老人为100~150次/min （2）用传感器将脉搏跳动的转换为电压信号并放大整形和滤波。 （3）测试误差不小于2/min。 3、设计要求 2 2020年4月19日
（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）； （2）选择常见的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）； (3) 对电路进行局部或整体仿真分析； （4）按照规范要求，按时提交课程设计报告，并完成相应答辩。 4、参考资料 （l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社， （2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社， （3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社， 目录 一、设计要求 (4) 二、设计的作用、目的 (5) 3 2020年4月19日
三、设计的具体体现 (6) 1、系统概述 (6) 2、单元电路设计、仿真与分析 (7) 四、心得体会及建议 (21) 五、附录 (23) 六、参考文献 (24) 脉搏测试仪设计报告 一、设计要求 脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电 4 2020年4月19日
了解脉搏和运动的关系 教学目标：1．了解脉搏和运动的关系 2．掌握简单判断运动负荷的知识 教学步骤： 测定脉搏是检测运动负荷常用的简便方法。 心脏是人体中非常重要的动力器官，我们全身流动的血液全靠心脏这个“马达”来推动。心脏每分钟跳动的次数叫心率，它是心脏功能的一种表现。 随着心脏的跳动，在特定部位皮肤表面可以摸到的动脉搏动称为脉搏。在正常情况下，脉搏每分钟跳动的次数(即脉率)和心率是一致的。 脉率受年龄、性别的影响。一般情况卜，女性比男性快，儿童比成人快。成人安静时的正常心率为70—80次／分。学龄儿童为80—90次／分。运动和情绪激动时可使脉搏加快，而休息，睡眠时则减慢。参加运动时，脉搏跳动得越快，说明运动越剧烈；但经常参加体育锻炼的人，山寸：心肌机能提高，在承受相同运动负荷 时，脉率比不经常参加锻炼的人低，而且恢复到正常水平所需的时间也比不经常锻炼的人短。因此，我们可以通过测定自己的脉率变化来判断锻炼负荷是否合适。 二，适宜运动脉率的判断及其测定
(一)适宜运动脉率的判断 人都有一个最高脉率，即使你进行非常吃力的运动，达到了最高脉率后也不能再增加了。最高脉率和年龄、体能水平有关。20岁以下的青少年，最高脉率一般为200次／分；而经常锻炼、体能水平好的青少年，最高脉率可以达到220次／分。最高脉率只有在参加最为激烈的运动时才会体现出来。通常，比较适宜的运动脉率应保持在最高脉率80％—50％的范围之内。 由于人们的体能水平存在一定差异，因此最为适宜的运动脉率也有所不同。我 们可以用下列公式计算出自己最为适宜的运动脉率： 适宜的运动脉率二(最高脉率—安静时脉率)65％+安静时的脉率 (二)脉率的测定方法 1。准备一块带秒针的表。 2．找到能摸到脉搏的部位。 3．运动停下来时即刻测定6秒钟的脉搏跳动的次数。 4．测量时准确地数6秒钟脉搏跳动的次数，再乘以10，就是此时的心率。 (三)注意的问题：由于刚刚停止运动后的1分钟内，心率下降得特别快。因此，运动停止后，要准确测定即刻脉搏，需要事先进行必要的练习，比较熟练地掌握测定脉搏的方法。否则会延迟测定即
教你怎么测量脉搏，一分钟就学会 脉搏也就是我们体内动脉的搏动，正常人的脉搏和心跳是一致的。所以，我们通过测量脉搏跳动的次数来推测心脏跳的次数。那么怎么测量脉搏呢？ 方法/步骤 第一，将我们的手臂轻松放在桌面上。当然不拘泥于桌面上，也可以放在自己的腿上，只要方便测量就行。 第二，将食指和中指压在桡动脉处，力度适中，能感觉到脉搏搏动就行。请大家参考下面的图片。 第三，我们可以测量30秒，然后将测得脉搏跳动次数乘以2， 就是我们一分钟脉搏跳动的次数了，一般成年人60--100次/分。 第四，我们在紧张、剧烈运动、哭闹等情况下测量的脉率会高一些，我们可以等平静一会后再测量，这样更能反应我们安静情况下的脉率。 第五，脉搏短绌的病人，要两个人测量，即一个人测脉搏，另一个人听心率，同时测量1分钟。这个需要专业人士来操作，我们
普通人就了解一下就行了。 正确认识 脉搏跳动次数受年龄、性别、疾病的影响，有较多的变化，当我们学会测量自己的脉搏以后，如果在正常范围内那就最好，如果发现不在正常范围也不要慌张，因为紧张也会影响跳动次数，可再次测量，如果不放心可以咨询专业人士。千万别自己吓唬自己哟。 学会自己测量脉搏： 脉搏：指心动周期里血管内压力和血管容积变化引起的动脉搏动。 正常情况下，脉搏的节律与心脏搏动的次数一致，脉搏的节律和心脏搏动的节律一致。通过检查脉搏就可以了解心脏搏动的情况。病理状态下，脉率、脉律与心率、心律可以不一致。 正常情况下，脉率依年龄、生理变化、体力活动、情绪、妊娠状态而异。年龄越小，脉率越快。新生儿可达120―130次/分，婴幼儿为100―130次/分，学龄前儿童为80―100次/分，青少年 期后与成人接近，成年人多为70―80次/分，老年人较低，为
大连民族学院机电信息工程学院 自动化系 单片机系统课程设计报告 题目：脉搏测量仪设计 专业：自动化 班级：自动化103 学生姓名：王宏刚，勾延伟，金文杰 指导教师：陈晓云，张秀春 设计完成日期：2012年11月28日
目录 1任务分析和性能指标 (1) 1.1任务分析 (1) 1.2性能指标 (1) 2总体方案设计 (2) 2.1硬件方案 (2) 2.1.1传感器 (2) 2.1.2 信号处理 (2) 2.1.3 单片机 (2) 2.1.4 电源 (2) 2.2软件方案 (2) 3硬件设计与实现 (4) 3.1前置放大电路 (4) 3.2二阶有源滤波电路 (4) 3.3波形整形电路 (5) 3.4单片机接口电路 (6) 4软件设计与实现 (7) 4.1主程序 (7) 5 调试及性能分析 (8) 5.1调试分析 (8) 总结 (9) 参考文献 (10) 附录1 元器件清单 (11) 附录2 调试系统照片 (12) 附录3源代码 (13)
1任务分析和性能指标 1.1任务分析 医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。为了提高脉搏测量的精确与速度，多种脉搏测量仪被运用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方法。 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。 动态微压传感器是一种高性能、低成本的压电式小型压力传感器，产品采用压电薄膜作为换能材料，动态压力信号通过薄膜变成电荷量，在经传感器内部放大电路转换成电压输出。该传感器具有灵敏度高，抗过载及冲击波能力强，抗干扰性好、操作简便、体积小、重量轻、成本低等特点，广泛应用于医疗、工业控制、交通、安全防卫等领域。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 1.2性能指标 系统能准确测量人的脉搏次数，一分钟误差不超过1次，有直观的显示系统。系统要求有自己设计电路部分。
实验四脉搏测量 一．实验目的 1．学会人体脉搏波的测量方法。 2．观察脉搏波与心电波的区别及相互关系。 3．观察运动对脉搏的影响。 二．实验原理 1．传感器：是由无源的精密压力换能器和一个指套组成，通过绑在手指上可测量脉搏。 2．电路原理 如图所示，因为该压力传感器是无源的，使用单向输入方式，即压力信号通过R61经U6A输入，U6B输入接地，当压力变化时通过差动放大电路（U7）进行放大，再经过U8后，在AI3端输出一个与压力成正比的线性电压波形。 三．实验步骤 1．接线：将传感器通过JP01连接至测量电路，将AI3和GND连接至labjack 的接口AI3和GND处。 2．通过调节电位器RP6来改变差动放大倍数（顺时针大），在U8输出端得到放大信号。 3．最终结果是：在U8的输出端得到一个放大后的信号，该信号特点是：当有脉搏时（压力增大）时，该信号曲线显示增大的信息；当无脉搏时（压力减小）时，该信号曲线幅度也响应减小。 四．实验内容 1．测量脉搏波的变化情况，同时计算脉搏频率。
2．与心电测量一起显示计算，观察两个波型的特点及相互关系。 五、实验结果 实验中通过将传感器绕着人体手指，开始测量并记录数据，用matlab程序处理过后，得到以下图像： 根据图像，可以数出10秒内脉搏跳动次数约为14次，所以可计算得出人体脉搏约为84次/min。 六、实验总结 在前面实验的基础上，脉搏的测量实验相对简单。在连接好电路图后，装上脉搏测量传感器，缠绕手指过后，开始测量。然后设置好相应的参数，采样率及采样时间，保存好数据并记录。在实验过程中，示波器上的波形显示不明显，可以通过改变横轴的时间长度，便可以清晰看到波形显示。回来便是数据处理，程序同呼吸测量实验中对数据的处理，要进行滤波处理，呈现出较为清晰的波形。
苏教版小学科学五年级上册第五单元第一课 《心跳和脉搏》教学设计 教学目标： 1、认知目标：了解心跳和脉搏的基本知识，认识心跳快慢和运动之间的规律； 2、技能目标：学会测量脉搏的方法，培养学生的归纳概括的能力（根据测量结果归纳出心跳快慢和运动的关系） 3、情感目标：培养学生乐于探究和善于发现周围事物奥秘的欲望。 教学程序： 一、交流谈话，导入新课 1、你们平时都喜欢玩些什么？在剧烈的游戏、活动时你们的身体有什么感觉？ 2、学生自由发言。（累、呼吸急促、心跳加快……） 3、今天我们就来研究“心跳”（板书）。 二、逐层展开，自主探究 1、了解心跳和脉搏。 ①讲述：我们都知道心脏是在不停地跳动，你们有什么办法能证明人体的心脏是在不停地跳动的？ ②生答。（在胸口听或医生用听诊器听胸口、摸颈部、摸手腕……） ③颈、手腕处怎么会有心跳呢？ ④学生自由发言。 ⑤小结：引入“脉搏”，心跳和脉搏每分钟跳动的次数是一样的，平时我们经常用测量脉搏的方法来测量心跳的。 2、学习用测量脉搏的方法来测量心跳。 ①怎样测量脉搏呢？ ②生答。（并让学生尝试） ③教师归纳，并示范测量脉搏的方法（关键要找准位置）。 ④学生测量自己脉搏每分钟跳动的次数（教师帮助计时）。 ⑤汇报测量的结果。
3、研究心跳快慢和运动之间的规律。 ①刚才我们各自汇报了自己测量的结果，你发现了什么？ ②生答。（不相同……） ③提问：我们发现心跳有快有慢，你认为心跳快慢变化与什么有关系？ ④学生回答。（可能与情绪、身体状况、运动……有关） ⑤现在我们就来研究“运动” 是否和“心跳快慢”有关？ ⑥小组讨论：你们想用什么方法来证明心跳快慢和运动之间的关系？（交流讨论的结果。） ⑦师生小结：归纳具体的研究方 法和步骤。 （测量平静时和运动时脉搏每分钟 跳动的次数进行比较，可预设静坐时、 轻微运动时和剧烈运动时三种状态） ⑧学生进行研究。（教师帮助记时） ⑨归纳分析：a 、 b ⑩观察各种状态下每分钟心跳次数统计图，你发现了什么？ 结论：心跳快慢和运动有关系，运动越剧烈，心跳就越快。 三、延伸探究，课外实践 ①心跳快慢是否还与情绪、身体状况等因素有关呢？（机动：说说你想怎样来研究？）请同学们利用课余时间进行研究。 ②实践作业：a 、利用这节课学习的测量脉搏的方法，回家后测量自己爸爸、妈妈每分钟的心跳次数。b 、收集有关心跳和脉搏的知识。 教学反思： “人的内心有一个根深蒂固的需要……总感到自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界中，这种需求特别强烈。”在自然教学中如何让学生自己去发现、研究、探索呢？我认为本片断设计主要从以下几方面进行尝试： 一、让问题具有导向性。学生的学习活动总是在特定的情境下开始的，教师应要求学
报告成绩 电子电路综合实验报告 学生姓名：贺杰 学号：1410404006 专业年级：2014级通信工程4班 指导教师：周妮讲师 起止日期：2016年3月—2016年6月 电气与信息工程学院 2016年6月3日
目录 1目的与意义 (1) 3 方案设计 (1) 4 系统硬件设计 (3) 5仿真调试与分析 (10) 6结论与体会 (10) 参考文献 (11) 附录 (11) 附录A 系统实物图 (11)
摘要：电于脉搏计可以连续台动地测量手术或重危病人的脉搏，也可以用于健康管理，运动员的训练等方面，为提高运用电子技术基本知识进行理论设计、实践创新以及独立工作、团队合作的能力，通过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，它是用来测量频率较低的小信号。 1目的与意义 一、目的： 1、掌握组合逻辑电路的工作原理及设计方法。 2、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的电子电路小系统。 二、意义 对于医院的危重病人，或者在其他一些特殊场合，需对人的脉搏进行连续检测，本课题即针对这一需求，设计一台简易的电子脉搏计。 1、制作要求 实现在15S内测量1min的脉搏数，并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min 婴儿为90~100次/min，老人为100~150次/min。（只考虑数字部分，即输入波形视为矩形波） 2、制作步骤 （1）拟定测试方案和设计步骤，填写真值表； （2）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； （3）进行相应的仿真测试； （4）设计、调试和安装电路并测试； （5）撰写设计报告。 2 方案设计 电子脉搏计是由脉搏计数器和控制时间的定时电路所组成，并且还要在15S内测量出1min的脉搏数。所以，我们先按要求，分开设计各个功能的电路图，然后再组合连接成一个完整的按要求的电子脉搏计。 方案一：
数字脉搏计课程设计 实验报告
【设计任务与要求】 1、要求用十进制数显示被测人体脉搏每分钟跳动的次数，测量范围30～160次/min； 2、要求在短时间内（5s、15s）测出脉搏数/每分钟； 3、测量范围要求在±4次/min以内； 4、要求锁定每分钟脉搏数，将测量结果通过数码管出来，共分为显示计数过程，不显示技术过程两种方案； 5、要求采用手动清零、自动清零（自启动）两种方式。 【课程方案原理框图】 【课程方案】 1、信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号； 2、放大电路把传感器的微弱电流放大，微弱电压放大，采用高输入阻抗的非门进行放大； 3、低通滤波滤除空气中的高频，只让低频脉冲信号通过。对脉搏信号进行采集的时候，空气中交流工频干扰最大，根据有源滤波原理将其滤除。 4、整形电路可用两个非门组成的施密特触发器对放大后的信号进行整形； 5、定时电路用555定时器组成多谐振荡器，达到5s、15s的精确计时； 6、通过计数、译码、显示读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。数码管采用共阴数码管。 【单元电路设计与参数计算】 1、信号发生与采集： 通过陶瓷压电传感器对脉搏进行采样收集。 2、放大与滤波电路： 将5mV的正弦信号放大为5V的正弦信号，即差模电压增益为1000。
图示为用LM324设计的同相放大器，其输出信号，Vi 为幅值为5mV 的输入信号。则另： 倍。，即正弦信号放大了可得10001000,321,33≈= Ω==Ω=Vi Vo Av K R R M R Vi R R Vo )1 3 1(+=左图为二阶低通滤波器电压增益随频率变化曲线，在f=f o 之后随f 增加，增益急剧下降，从而达到低于f 频率通过的效果
3、自己动手测量体温与脉搏教案 一、教学要求 使学生了解人体的体温与脉搏就是怎样形成的,学会体温、脉搏常用的测量方法。 二、教学重点 人体温与脉搏的测量方法。 三、课前准备 实物投影仪、图片、体温计、秒表。 四、教学过程 (一)导入新课 请同学们伸出手来摸摸额头或摸摸脖子,有什么感觉？这说明什么？ 同学们都感到手凉一些,额头或脖子热一些,这说明我们人体就是有体温的,今天这节健康教育课,我们就来一起学习《自己动手测量体温与脉搏》一课。(板书课题) 齐读一遍课题 (二)初步感知深入学习 一、请同学们打开书,自己阅读课文的1―4自然段,瞧瞧书中向我们介绍了哪些知识？ (读书后)请大家四人一小组交流一下您刚才了解到的知识,然后分小组汇报给大家。(交流后)哪位同学告诉大家您们小组了解到哪些知识？ 1、体温就是人体内的温度。 2、正常人相对恒定的体温就是37。c左右。(您能帮老师写在黑板上不？学生板书―体温37。c左右) 3、正常人的体温就是相对恒定的。(您知道为什么正常人的体温就是相对恒定的不？) 因为人体在新陈代谢过程中产生大量热量,这些热量比较均匀的分布在全身各个部分,同时人体又把多余的热量通过皮肤、呼吸道等器官排除体外,正因为这样,人的体温才保持相对恒定。比如在炎热的夏季或剧烈运动后人体会大量出汗,这就就是人体维持体温恒定的一种生理现象。 4、为什么要测量体温？(为什么要测量体温呢？)
因为正常人的体温就是相对恒定的,有些疾病会使体温发生改变,学会正确的测量体温,就能及时发现身体的异常变化,判断身体就是否生病。 5、用体温表测量体温的方法有腋表、口表、肛表三种测量方法。(您知道这三种方法的测量部位分别就是哪里不？) 腋表测量法的测量部位就是腋窝;口表测量法的测量部位就是口腔;肛表测量法的测量部位就是直肠。 6、测量体温最简单、最常用的就是腋表测量法。 (您能向大家介绍介绍腋表不？) 银色(学生用手指着,将体温表放在实物投影仪上。)这一端就是汞柱端,银色的线就是汞柱。体温表上还有刻度,这一大格就是1。c,一小格就是0、1。c。 老师这里也有一支体温表,谁能告诉大家体温表上的温度就是多少？ 7、用腋表测量体温的方法。(您能向大家一边介绍一边演示测量体温的方法不？) (教师出示图片)我们瞧着图片一起来测量一次体温。 先将体温表上的温度甩到35。C以下,再将汞柱端放在腋窝的顶部,夹紧5分钟。学生一边测量体温,一边做一个小练习。(学生坐着口答) 测完体温后)请同学们在小组里读一读自己测量体温的汞柱刻度。 请同学(2人)将体温表放在实物投影仪上并告诉大家自己测量的体温就是多少度。 二.在我们日常生活中,每个人都有可能生病,生病后就要去瞧病,哪些同学瞧过中医？中医就是怎么给您瞧病的？对。中医先给把脉,也就就是测量脉搏。那么什么就是脉搏？为什么要测量脉搏呢？请同学们自己阅读课文的5-8自然段寻找答案。 1.(读书后)谁知道什么就是脉搏？ 脉搏就是血管的跳动,这里的血管主要指动脉。每当心脏收缩一次,动脉就跳动一次,心脏的跳动与动脉的跳动就是一致的。 2.为什么要测量脉搏？ 因为正常人的脉搏就是相对恒定的,有些疾病会造成脉搏的改变。如发烧会使心跳加快,心脏功能不完全会使脉搏减慢,这种脉搏的过快或过慢都就是不正常的。学会了测量脉搏,就能及时发现身体的异常变化,判断身体就是否生病。