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光电传感器输出信号不稳定的原因有哪些?
核心提示：　　光电传感器输出信号不稳定的原因有哪些？中国传感器交易网分析以下情况可能造成光电传感器检测物体误动作　　原因：　　①供电不正常；　　②检测
&　　输出信号不稳定的原因有哪些？中国交易网分析以下情况可能造成光电传感器检测物体误动作
　　原因：
　　① 供电不正常；
　　② 检测频率太快；
　　③ 被测物体尺寸问题；
　　④ 被测物体不在传感器稳定检测区域内；
　　⑤ 电气干扰。
　　对策：
　　① 给传感器供稳定的电压，供给的电流必须大于传感器的消耗电流；
　　② 被测物体通过的速度必须比传感器的响应速度慢；
　　③ 被测物体尺寸必须大于标准检测物体或者最小检测物体；
　　④ 被测物体必须在传感器稳定检测范围内检测；
　　⑤ 可以做相应的防护措施，例如：在探头周围做屏蔽防护罩、把大功率设备接地等。
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脉博传感器模块心率传感器红外体温光感心电采集模块智能心率体温
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一、 模块简介HCP52系列手腕心率模块是专业用于通过检测手腕、手背、额头、耳部等人体部位而获取人的心率（即脉率，以下暂称为心率）和体温（皮肤表面温度）的设备。模块利用特定频率的光子穿透皮肤而检测血液的流动情况，通过特殊的算法进行处理从而获...
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基于MSP430和压电传感器的人体心率检测系统设计
提出了一种基于MSP430单片机和压电陶瓷传感器的便携式心率测试系统的实现方案。由传感器检测的脉搏波信号，经过前置级放大、滤波、比较等处理,将其转换成脉冲电压信号,再利用CPU对脉冲信号进行处理、心率计数并实时显示。实验结果表明,系统软硬件设计合理,测量灵敏度高、体积小，系统可靠性高。
引言　　心率是描述心动周期的专业术语，指心脏每分钟跳动的次数，以第一声音为准。心率测量是常用的医学检查项目之一，实时准确的心率测量在临床医学、老年人体征监测和竞技体育等方面具有重要意义和广泛应用。正常情况下，成年人心率有显著的个体差异，一般安静时为60～100次/分，平均约75次/分。心率可因年龄、性别及其他生理情况而改变。同一个人，在安静或睡眠时心率慢，运动、情绪激动或突发病情时心率加快。心动过速和过缓都会影响健康，尤其对老人和心脏有问题的人，心率是一个非常重要的参数。因此，心率的精确检测具有重要意义，本文采用基于压电陶瓷传感器和超低功耗的MSP430单片机的小型便携式心率采集系统。　　图1
系统结构图　　1
系统结构　　心率是人体非常重要的生理参数，而传统的脉诊由于其非定量和主观性影响了心率测试的精度，为了提高对心率监测的精度和监测的方便性，本系统采用压电陶瓷传感器和MSP430芯片组成测试系统，系统硬件结构如图1所示。通过ADC10片上温度传感器采集温度，就可以在数码管上显示。同时SC0073压电陶瓷传感器采集的信号经滤波和放大后与设定压力阈值进行比较，对脉搏波信号进行处理，并根据处理结果进行精确计数和显示。　　1.1
心率检测传感器　　目前用于检测心率的仪器比较多，常见的有基于压力传感器、电容传感器、光电传感器和电声传感器等类型的测试系统，但不同传感器对心率测试部位的要求不一。常见的基于红外原理的传感器，主要依靠红外检测血流压力波动信号，即当血液输送到人体组织时，组织的半透明度会减小，当血液流回心脏时半透明度会增加，这种现象在指尖最为明显，红外检测虽然是一种较好的检测方法，但由于平时需要洗手以及劳动等因素，不便于长时间携带，无法长时间检测。　　为便于长时间携带，本系统腕式结构设计。为满足这一要求，本文采用压电陶瓷片采集脉搏信号，由于心脏的搏动，人体腕部的脉压波动相对明显，当脉搏跳动时，压电陶瓷片检测到相应的信号。若传感器放置腕部，传感器检测压力波信号和进行预处理，再进行整形转换为脉冲信号，然后计数和显示，从而实现实时检测心率次数。　　1.2
MSP430芯片　　本心率检测系统由于面向家庭和医院，而目前空巢老人较多，因此，芯片选择上采用超小型压、超低功耗MSP430g2553单片机，结合压电陶瓷片采集压力信号，从而达到整个系统的尺寸小型化，手腕式佩戴设计，从而实现一天24小实时心率监测。MSP430系列单片机是美国TI公司1996年推向市场的16位单片机，该单片机是一款具有精简指令集和超低功耗的混合型单片机，具有极低功耗、丰富的片内外设备和方便灵活的开发手段，成为许多高精度设备电子产品设计的首选。　　2
系统硬件设计　　信号经过前置差动放大，低通滤波等处理，放大至合适的幅值送入AD转换成数字信号。采集系统在MSP430控制下进行，为保证采集系统稳定可靠工作，内部各模块电路均配置稳压器件，具有启动快、方便、安全等特点。　　根据心率信号特点，系统主要包括传感器接口电路、信号采集、放大和滤波电路，信号前置级应满足如下要求：1)高输入阻抗。通过传感器检测的脉搏信号是不稳定的微弱信号，为了减小信号源内阻的影响，必须提高放大器的输入阻抗；2)高共模抑制比CMRR。人体所产生的干扰以及测量参数以外的干扰，一般为共模干扰；3)低噪声、低漂移；4)高安全性，以确保人体绝对安全。图2 前置放大电路
责任编辑：Victor
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第一种心率作为重要的生命体征,包含着丰富的人体生命信息。构建一种可穿着的日常心率测试监控系统,能够采集心跳信号,进行日常心率测试、储存、报警、实时监控等功能,这样的心率测试服装可为病人、老人、小孩等老弱人群带来便利。目前国外此类代表性的服装有意大利Wealthy智慧衣,它使用压阻式纱线所织成的应变式织物传感器以及采用混以金属丝的纱线所制成的织物电极来采集生理信号[1]。此外,还有获得14项专利的美国VivoMetrics研发的LifeShirtGarment,它利用嵌入式传感器,设计运算法则、软件可分析20多种生理信号[2]。目前对心率信号的采集主要有心电电极采集、光电传感器采集及压力传感器采集.心电电采集时,需用胶条将电极贴在人体表面,而光电传感器采集时,需将电极接到人体上透明的部分如手指或耳廓两者都不符合本设计的要求故本设计采用压力传感器采集压力传感器一般可置于心脏处、颈动脉处、手腕挠动脉处将传感器置于手腕挠动脉处,用具有弹性的经过处理的护腕将其固定,这样就可以根据不同人的手腕的粗细调节传感器与体表接触的最佳压力.使用压电晶体作为采集心跳信号的换能装置,整个调理电路由电荷放大器、调适放大器、低通滤波器、放大及阈值整形输出级等部分组成,可完成信号的放大、滤波以及电压转换.本设计中所使用的XH-6型有源心音脉搏多用途压电晶体传感器已经内置电荷放大器和调适放大器,则此传感器在受到压力后直接输出电压信号,见图2.正常人的脉搏和心跳是一致的,脉搏的频率受年龄和性别影响,如婴儿120~140次/min,幼儿90~100次/min,成年人70~80次/min,只要60~100次/min都是正常的,当然专业运动员可以为50次/min.因此,人的脉搏波形频率远远小于5Hz,大约在0·5~2Hz之间,所以通过一个二阶低通勃通华斯滤波器就可以将10Hz以上的杂波滤掉,剩下的就是心跳产生的波.同时,使用CD40106施密特反相器可以将不规则的尖峰脉冲整形,整形后的方波脉冲可由单片机直接计数.整形后的波形如图3所示,心跳采集应用电路如图4所示,其中JP1接心跳传感器3个端子,HCC40106的6管脚接单片机的P3.4口.图1。系统原理图图2。传感器输出波形图3。施密特整形后波形图4。心跳采集电路图7为心跳参数处理的流程图.心跳参数处理流程图语音播报处理流程图心跳参数处理程序的代码如下:HEART　EQU　　1CHCON0　　EQU　　50H………………………………………………HERE:;主程序MOVA,HEART;提取计数器中的心跳数H-DEAL:　　MOVB,#04H;心率处理程序,将数据处理为N次/60s　　MULABMOVB,#100;16进制数转换为10进制BCD　　DIV　　AB　　MOV　　5AH,A;百位　　MOV　　A,B　　MOV　　B,#10　　DIV　　AB　　MOV　　5BH,A;十位　　MOV　　5CH,B;个位　　MOV　　R2,#30H　　MOV　R0,#5AHSENDH:　　MOV　　A,@R0;将BCD码转为液晶需要的ASCII码,存入51H-53H单元内　　ADD　　A,R2MOV　　51H,A　　INC　　R0　　MOV　　A,@R0　　ADD　　A,R2　　MOV　　52H,A　　INCR0MOVA,@R0ADDA,R2　　MOV　　53H,A　　MOV　　R1,#CON0;液晶取显示心跳部分的首地址　　MOV　　@R1,#48H;字母H的ASCII码,表示心率　　MOV　　R1,#54H　　MOV　　@R1,#2FH　　INCR1　　MOV　　@R1,#4DH;MIN的ASCII码,表示分钟　　INCR1　　MOV　　@R1,#49H　　INCR1　　MOV　　@R1,#4EHLCALLDISPLAY;调液晶显示程序36北京服装学院学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　2007年第二种采用ADI公司的低功耗、高性能处理器ADUC812作为主控设备,这款芯片无论是在功耗还是体积上都与设计需求完美契合。ADUC812原理图如图1。第43~46管脚是单片机的P0口,输出高电平的时候关闭发光二极管,输出低电平时点亮相关发光二极管;第49管脚用于控制蜂鸣器MK1发声,低电平使其发出声音信号;第31管脚用于控制LED的复位;第37管脚是LED的锁存器时钟输入;第38管脚是LED串行时钟输入;第39管脚是LED显示代码的输入端;第16、17管脚是UART通信口;第23管脚输入心跳信号;第18管脚为测量开始信号的输入;第15管脚是复位信号输入端;第33、32管脚为晶振接入端;第41管脚是状态控制端,用于下载程序;第6、20、21、34、35、48、47管脚为电源接口。整个系统由ADUC812处理器、生理信号采集处理电
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