一种医用人体基本参数测试仪的设计 (1)

1 引言

　　研究的是一台人体基本参数测试仪，可以测量体温、脉搏和呼吸间隔等参数。这些参数与记录是应用最多的基础护理技术操作，各项技术比较成熟。但普通便携式设备大多功能单一，精度不高，且仅能作为临时测量使用，无法跟踪病人的整个治疗过程：医院里使用的大型医疗设备能够提供很高的精度，且功能全面，但过于专业的使用方法以及高昂的价格导致它们的市场需求不高。鉴于这些缺点，该系统的研究具有以下两点意义：①通过一台仪器将人体各项参数集中在一起进行实时测量，从而提高测量仪器的集成度和便利性。②测量采用全自动的方式，通过对各项参数设定门限，可以在测量后对超出门限的参数自动给出相关说明。这部便携、精准和可记录的人体参数测试仪具有很高的科学价值和社会意义。

2 设计方案比较分析

　　2．1 体温测量

　　方案l：采用数字温度传感器。数字温度传感器内部集成了温度传感器和模数转换器，可以把温度直接转化为数字量送入微处理器。

　　方案2：采用模拟温度传感器。即采用输出电压可连续变化的模拟温度传感器，再通过高精度的A／D转换器将模拟电压量转换为数字量。

　　方案1实现起来较为简单．但想实现高精度的温度测量，成本较高。而方案2中由于传感器的输出电压可以连续变化，只需提高A／D转换器的精度就可以大幅度提高温度测量的精度，故系统采用方案2。

　　2．2 呼吸间隔测量

　　方案1：人体胸部的起伏可以通过弹性材料的伸缩来反映，弹性材料的伸缩带动滑片在电阻丝上滑动，改变其两端电阻。通过电阻分压的方法使电压的变化与胸部起伏的变化规律相同，最终实现呼吸间隔的测量。此方案对弹性材料和电阻丝，以及捆绑方式都有严格要求。

　　方案2：采用压力传感器实现。其装置如图1所示。图中的带子选用长度形变很小的线材制成，带子上固定一个压力传感器，则胸腔的起伏引起压力传感器上压力的变化，通过采集传感器输出的电信号在时间轴上捕捉胸腔起伏的趋势，可以实现呼吸间隔时间的测量。该装置简单，更适应于便携设备的要求。

　　综上所述，系统选取方案2。

　　2．3 脉搏测量

　　方案1：采用光电传感器实现。将手指尖放置在光源和光敏器件之间，当手指中有跳动的脉搏时，血液的透光性发生变化，光敏器件接收的光强随之变化。从而得到按脉搏跳动规律变化的电信号，但提取的信号非常微弱。

　　方案2：采用压电传感器实现。在手腕处安装灵敏度较高的压电传感器，将跳动的脉搏产生的压力信号转换为电信号，从而实现脉搏的测量。但是成本较高。

方案3：采用驻极体话筒实现。让话筒紧贴脉搏，则跳动的脉搏信号便可通过这一过程转换为相应的电信号。该方案提取的电信号很明显，测量精度很，且成本很低。

　　综上所述，系统采取方案3。