人体死后经过的时间阻抗自动测量仪

测定人死后经过的时间(PMI)推断是法医学者所面临的重要问题，准确判断PMI对于明确案件性质、划定侦察范围、确定犯罪嫌疑人以及案件重建具有重要意义。目前虽有一些推断PMI的方法，如尸体现象、尸体化学、法医昆虫学等，其中最简单的方法是利用尸冷及其曲线来推断PMI，但其准确性不能令人满意。本研究目的是通过实验获得人体电阻抗与PMI的关系，研制出一种智能型人体电阻抗测定仪，它可以自动测量案发现场的人体阻抗和环境温度，通过计算机采集、处理大量数据，对数据进行平均，然后判断PMI。因此，该仪器在法医学、生物医学等领域有着广泛的应用前景。

2 系统电路设计

整个系统由电源、开关选频、正弦波信号发生器、五路恒流源电路、人体电阻、直流比例放大器、缓冲器、交流放大器、双单片机、系统时钟、存储器、微型打印机、液晶屏、RS232串行通信、PC机等组成。其系统框图如图1所示。

2.1 开关选频电路设计

开关选频电路由NE555定周期多谐振荡器、74LS38反相器、CD4066模拟开关以及ICL8038函数发生器组成，如图2所示。在上电初期，C3电容未突变，所以NE555的2引脚为低电平，3引脚输出高电平；通过74LS38两级倒相6引脚输出高电平，同时使CD4066的5引脚和12引脚获得高电平。此时CD4066的3、4引脚接通，C1电容接地，ICL8038的2引脚输出第一种频率输出：f1=0.15／RCl，其中，R=VRl+R1。

另一路CD4066的11、10引脚接通，5 V电压通过R4，W1右端，对C3充电，充电时间数学式E=E(1-et/τ)，当充电到2E／3时，NE555的6引脚复位，3引脚输出低电平，通过74IS38一级倒相3引脚输出高电平，使CD4066的13引脚获得高电平，此时CD4066的1、2引脚接通，C2电容接地，ICL8038输出另一种频率：f2=0.15／RC2，此时C3的电压通过W1左端，R5对7引脚放电，当放电到E／3时，NE555的3引脚输出高电平，重复上述过程，完成一个周期。其开关周期为：

t1=0.693(R4+W1右)C3，t2=0.693(R5+W1左)C3，T=t1+t2=0.693(R4+R5+W1)C3，占空比D=t1／T。调节W1，可使占空比在2％～98％范围内变化，而周期不变，开关周期要求20 s，所以RC时间常数很大，本系统占空比要求50％，用示波器很难观察到，为了能观察到系统50％的占空比，在调试时应接入一只小容量的C4，调节W1中点移动头，使波形达到50％的占空比，然后再用短接片接通C3。