日期：2022-12-02
一種用于通過(guò)檢測(cè)從發(fā)光二極管輸出并從對(duì)象手腕的動(dòng)脈反射的光來(lái)檢測(cè)脈搏波的脈搏波傳感器，該傳感器包括四個(gè)光電檢測(cè)器，其圍繞發(fā)光二極管對(duì)稱地布置在與發(fā)光體同心的圓上二極管，以及包括脈搏波傳感器和基于脈搏波傳感器的輸出計(jì)算對(duì)象的脈搏率的裝置的脈搏率檢測(cè)器。
脈搏傳感器一、測(cè)量心率
廣泛使用通過(guò)用具有紅外或近紅外范圍的光照射血管部位來(lái)根據(jù)反射光或透射光檢測(cè)被檢者的脈搏的光學(xué)脈搏波傳感器。更具體地說(shuō)，包括一對(duì) LED(發(fā)光二極管)和光電晶體管(光電探測(cè)器)的脈搏波傳感器安裝在手指或耳朵上，通過(guò)計(jì)算脈搏波的周期(頻率)來(lái)測(cè)量心率。由上述光電探測(cè)器檢測(cè)到的反射光或透射光的波形。同時(shí)，由于當(dāng)檢測(cè)到動(dòng)脈中紅細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得強(qiáng)信號(hào)，所以可以想到將檢測(cè)器安裝在手腕或手臂上。正如所理解的，當(dāng)實(shí)際測(cè)量手腕的脈搏時(shí)，很難將傳感器安裝到預(yù)定位置。當(dāng)安裝位置錯(cuò)位時(shí)，無(wú)法獲得輸出，從而難以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器。
脈搏傳感器二、距離配置
提供一種脈搏傳感器，其中，在用于保持發(fā)光二極管和光電檢測(cè)器的保持器與手腕之間的接觸面上形成空腔，發(fā)光二極管的發(fā)光面光檢測(cè)器的受光面分別與接觸面隔開(kāi)規(guī)定距離配置，空洞的截面形狀隨著朝向接觸面而寬度變寬的方式逐漸變細(xì)。由此，能夠擴(kuò)大發(fā)光區(qū)域和受光區(qū)域，因此即使傳感器的安裝位置錯(cuò)位，也能夠容易地檢測(cè)脈搏波。
脈搏傳感器三、計(jì)算脈率
檢測(cè)出的脈搏波數(shù)據(jù)被驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路24放大，放大后的脈搏波數(shù)據(jù)被發(fā)送到運(yùn)算電路。運(yùn)算電路3具有閾值，計(jì)算每單位時(shí)間的閾值以上的輸出數(shù)，計(jì)算出脈搏數(shù)，發(fā)送器4將該脈搏數(shù)發(fā)送到顯示上述脈搏數(shù)數(shù)據(jù)的顯示器和用于顯示上述脈搏數(shù)的裝置。計(jì)算運(yùn)動(dòng)負(fù)載量。由于上述光電探測(cè)器22的輸出
一般為低，在本實(shí)施例中，放大輸出后，將放大后的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)用于計(jì)算脈率。
脈搏傳感器四、脈搏波
由于在支架23的檢測(cè)面23a上設(shè)置丙烯酸透明板6 ，因此能夠提高脈搏檢測(cè)器1與手腕10的密合性，能夠進(jìn)一步提高脈搏波的檢測(cè)效率。使用對(duì)稱設(shè)置的四個(gè)光電檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)手腕10的脈搏波。發(fā)光二極管21和光電檢測(cè)器22的布置不限于此。例如，為了進(jìn)一步提高檢測(cè)效率，如圖2所示。如圖4(
a )所示，可以增加光檢測(cè)器22的數(shù)量。或者，為了減小脈率檢測(cè)器1的尺寸，如圖1所示。如圖4( b
)所示，可以減少光電探測(cè)器的數(shù)量。在任何一種情況下，都希望光電檢測(cè)器22應(yīng)該設(shè)置在發(fā)光二極管21的周圍。
在與發(fā)光二極管21同心的圓上，即使脈搏檢測(cè)器1的安裝位置錯(cuò)位，也能準(zhǔn)確地檢測(cè)脈搏波。
脈搏傳感器五、負(fù)荷量裝置
脈率數(shù)據(jù)被傳送至顯示器或用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量的裝置。當(dāng)不僅傳輸脈搏數(shù)而且傳輸脈搏波數(shù)據(jù)(波形本身)時(shí)，本發(fā)明的脈搏數(shù)檢測(cè)器1可以耦合到利用生物信號(hào)的裝置。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于脈波傳感器被構(gòu)造成使得從發(fā)光二極管輸出并從對(duì)象手腕的動(dòng)脈反射的光由布置在發(fā)光二極管周圍的至少三個(gè)光電檢測(cè)器檢測(cè)。并且不是線性檢測(cè)脈搏波，即使傳感器的安裝位置錯(cuò)位，也能準(zhǔn)確地檢測(cè)出脈搏波。使用該傳感器，可以構(gòu)建易于安裝且輸出穩(wěn)定的脈搏檢測(cè)器。
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