现代医学仪器与设备课程实验指导28108.docx

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1、现代医学学仪器课程实验验指导河北工业业大学电电气与自自动化学学院生物物医学工工程专业业20122年3月前言 医学仪仪器综合合实验箱箱简介YJ-002型医医学电子子教学仪仪器综合合实验箱箱以高性性能的WW78EE5166单片机机作为核核心控制制器件，配配以外存存储器、接接口器件件、模/数转换换等电路路实现模模拟信号号的采集集、转换换和处理理，以及及各种状状态的检检测和控控制。实验箱由由温度测测试、心心血管功功能测试试、肺功功能测试试、握力力测试、血血压测试试、心电电测试、脉脉搏波波波速测试试、血氧氧饱和度度测试等等实验组组成，实实验箱采采用模块块设计。主主板电路路布局见见图1.1。主主板包含含血

2、压测测试、心心电测试试两个实实验模块块。所有有实验均均由单片片机配合合程序分分别控制制完成，实实验数据据通过UUSB口口上传到到PC机机。实验验箱右侧侧上方有有一个通通讯指示示灯(LLED)，当实实验箱与与PC机机联机通通讯成功功时通讯讯指示灯灯点亮，表表示实验验箱与PPC机处处于联机机通讯测测试状态态。实验验箱应用用软件应应用于332位winn9X或或Winn20000或WinnXP平平台，显显示器屏屏幕推荐荐分辨率率为10024*7688，实验验数据、曲曲线和参参数均可可在PCC机上显显示和保保存。图1.11 电路路布局图图本实验箱箱供电电电源为直直流+110V+188V/11A，由由外部

3、提提供。在在实验前前，用导导线将电电源引入入实验箱箱左上侧侧的两个个标有+15VV和GNND字样样的接线线柱，正正端接红红色接线线柱，负负端接黑黑色接线线柱。打开PCCB板上上的电源源开关，电电源指示示(绿色色)灯亮亮，表明明电源接接通，可可以正常常操作。当当出现异异常时，应应首先关关闭电源源，再检检查相关关电路，正正常后再再重新开开启电源源。实验验前用UUSB连连接线将将实验箱箱的USSB口与与PC机机USBB口相连连。在PPC机退退出联机机通讯操操作之前前，不要要关闭实实验箱电电源。【实验时时，严禁禁带电装装卸集成成电路或或更换元元器件。严严禁在联联机通讯讯状态带带电拔UUSB通通讯线。拔

4、拔传感器器时，不不要用手手直接拉拉传感器器线，应应握住传传感器根根部插头头拔除。禁禁止将插插线或其其它导体体放置于于实验箱箱PCBB板上，以以免造成成短路，损损坏器件件。】实验项目目一：心电测测量功能能模块实实验实验的目目的和任任务：1、了解解并初步步学会人人体心电电的测试试功能模模块的基基本原理理和设计计方法。2、掌握握QRSS波群的的测量方方法。3、观察察运动对对心电的的影响。实验原理理：图1心电电测量功功能模块块的电路路原理图图如图1所所示，UU19- U223组成成一差分分放大电电路和信信号切换换电路，心心电信号号通过导导联引入入跟随器器输入端端，由于于心电信信号幅度度小，为为了减少少

5、干扰，在在跟随器器输入端端对心电电信号进进行低通通滤波，滤滤除信号号中的高高频部分分。CDD40552的功功能是在在不同的的时刻控控制不同同的信号号输出，UU22配配以阻容容组成差差分放大大电路。在在U233的输出出端形成成初步放放大后的的差动信信号Voo, 该该信号经经过C447和RR77高高通滤波波，再经经过U224二阶阶低通滤滤波后和和二次放放大后，形形成完整整的心电电采集信信号XDDVb,由RWW6将其其直流电电位抬高高2V左左右输出出，其目目的是避避免出现现负信号号，以适适应模/数转换换电路的的需要。MMAX2295的的作用是是信号滤滤波。三、实验验步骤图2.559 心电测测试电路路

6、布局图图1、测量量“差分放放大调整整电位器器”RW44的阻值值，应为为1.445K左左右，调调整方法法，测量量RW44两插孔孔间电阻阻，调整整RW44，直至至电阻达达到目标标值。如如下图所所示：图2.660 差分放放大调整整2、测量量“二级放放大调整整电位器器”RW55的阻值值，应为为15KK左右，调调整方法法与RWW4相同同。如下下图所示示：图2.661 二级放放大调整整3、测量量“基准调调整电位位器”RW66的阻值值，1和和2插孔孔之间的的电阻应应为4KK左右。此此电位器器是为抬抬高直流流电平所所设置，当当无输入入信号时时，电路路输出直直流电平平应为11V-1.55V，若若偏离此此值，调调

7、整RWW6。如如下图所所示：图2.662 基准调调整4、将四四节2号号电池放放入电池池盒，电电池盒引引出线与与心电测测试模块块下方的的电池插插座(JJ2)相相连，测测量电源源电压值值，其正正电压应应大于+4.55V，负负电压值值应小于于-4.5V。否否则说明明电池电电压不足足，断开开系统电电源，更更换电池池。由于于负电源源是由正正电源通通过电路路转换得得到，故故负电源源的绝对对值一般般比正电电源小00.5VV左右，这这是正常常情况。5、为增增强人体体皮肤电电信号，尤尤其是春春、秋、冬冬季节，在在测试前前需要在在导联金金属部分分涂擦生生理盐水水（或用用5%的的食盐兑兑水）或或酒精，也也可将盐盐水

8、或酒酒精涂在在导联所所接触的的皮肤表表层。6、将有有红色标标志的夹夹子与导导联相连连接人体体右手，绿绿色夹子子与导联联相连接接右腿，黄黄色夹子子与导联联相连接接左腿，白白色夹子子与导联联相连接接左手，此此接法称称为标准准肢体导导联，它它是以两两肢体间间的电位位差为所所获取的的体表心心电信号号，可以以测三组组心电信信号。由由程序控控制模拟拟开关进进行切换换，三组组信号分分别是：VI=VLL-VRR ， VIII=VFF-VRR， VVIIII=VFF-VLL（注：VL：左手,VR：右手,VF：左腿,RL:右腿）。7、用示示波器观观察XDDVc,应观观察到类类似的如如下波形形:图2.663 标准心

9、心电波形形上、下肢肢体导联联应良好好接触，人人体仰卧卧或静坐坐，手臂臂放置平平稳，不不与导体体桌面或其他他物体接接触。8、放大大成形的的心电信信号需要要将其直直流电位位抬高，一一般2VV左右，可可通过调调整RWW6实现现。9、不同同的人体体心电波波形会出出现差异异, 这这是正常常现象。图图2.663所示示的P、QQ、R、SS、T各各个波形形组成的的周期为为理想波波形周期期，在很很多情况况下，波波形可能能会缺失失某个波波或某个个波不明明显。10、由由于不同同的人体体生理电电信号差差异较大大，所以以放大倍倍数有时时需要调调整，调调整放大大倍数通通过调整整RW55和RW66实现。调调整时先先断开连连

10、接插线线，调整整完毕后后再将插插线连好好。11、在在做心电电测试实实验之前前，了解解一下心心电测试试实验的的基本功功能是有有必要的的。心电电测试实实验分为为“单组电电位差(导联)测试”和“三组电电位差(导联)测试”。无论论是“单组电电位差(导联)测试”还是“三组电电位差(导联)测试”，测试试数据均均可保存存为文件件，测试试数据可可反复调调出显示示。单组组电位差差(导联联)测试试数据可可作横向向和纵向向放大，放放大倍数数最大为为8倍，同同时可在在保存后后的波形形上人工工选定波波形的特特征点，如如“P波的的起点”、“QRSS波群的的起点”、“S波的的末点”、“T波的的末点”，在所所有特征征点人工工

11、标定好好后，可可以计算算出脉率率、QTT间期、QQTC系系数、PPR间期期、QRRSD间间期等参参数值。12、心心电测试试实验（1） 单组电位位差(导导联)测测试。测测试者将将有红色色标志的的夹子与与导联相相连接人人体右手手，绿色标志志的夹子子与导联联相连接接右腿，黄黄色标志志的夹子子与导联联相连接接左腿，白白色标志志的夹子与导导联相连连接左手手。不要要说话、动动作，选选择“单组电电位差(导联)测试”。在实验验箱USB指指示灯亮亮的情况况下，点点击“测试” 按钮钮，这时时测试者者的心电电波形显显示在计计算机的的屏幕上（如如图2.64），测测试者在在认为心心电波形形符合时时，可点点击“停止”按钮

12、，同同时可对对测试的心心电波形形保存。图2.664 单组电电位差(导联)波形（2）三三组电位位差(导导联)测测试。测测试者将将有红色色标志的的夹子与与导联相相连接人人体右手手，绿色色标志的的夹子与与导联相相连接右右腿，黄黄色标志志的夹子子与导联联相连接接左腿，白白色标志志的夹子子与导联联相连接接左手。不不要说话话、动作作，选择择“三组电电位差(导联)测试”。在实验验箱USSB指示示灯亮的的情况下下，点击击“测试” 按钮钮，这时时测试者者的心电电波形显显示在计计算机的的屏幕上上（如图图2.665），测测试者在在认为心心电波形形符合时时，可点点击“停止”按钮，同同时可对对测试的的心电波波形保存存。

13、图2.665 三组电电位差(导联)波形13、保保存心电电测试波波形的方方法：在在测试结结束后（即即点击“停止”按钮后后，波形形显示不不再变化化），点点击菜单单“文件(&Fiile)”下的子子菜单“数据保保存为xxdt文文件(&Savve)”，心电电测试的的波形将将保存为为“*.xxdt”格式的的文件。点点击菜单单“文件(&Fiile) ”下的子子菜单“数据保保存为ttxt文文件(&Connserrve)”，将测测试的心心电波形形数据保保存为文文本文件件。学生生可在老老师指导导下编写写计算机机程序，调调用文本本文件。14、打打开已保保存的文文件，方方法如下下：图2.666 单单组电位位差(导导联

14、)波波形例如：选选择111.xddt文件件，打开开后显示示界面如如下：图2.667 单组电电位差(导联)波形15、特特征点人人工标定定方法如如下： 在波波形显示示区域，在在特征点点确定的的位置点点击鼠标标右键，标标定出各各特征点点。图2.668 单组电电位差(导联)波形16、在在所有特特征点标标定好后后，点击击鼠标右右键，选选择“计算”，可得得出脉率率、QTT间期、QQTC系系数、PPR间期期、QRRSD间间期参数数值，显显示如下下：图2.669 单单组电位位差(导导联)波波形17、要要想了解解各参数数的含义义，可将将鼠标放放在参数数名称的的位置，自自动显示示参数的的解释意意义。显显示如下下：

15、图2.770 单单组电位位差(导导联)波波形18、实实验完毕毕，拔除除电池盒盒，卸下下导联，除除去所有有连接插插线。实验项目目二血压压测试功功能模块块实验一、实验验目的1、掌握握电子血血压计的的原理及及实现方方法。2、了解解用于测测量血压压的压力力传感器器的特性性。二、实验验内容使用充气气泵、放放气阀、压压力传感感器、腕腕带等材材料，经经过充气气和放气气过程获获得传感感器输出出的压力力信号，通通过对压压力信号号的识别别与处理理，计算算出人体体收缩压压和舒张张压，血血压数据据传到PPC机上上显示。三、实验验原理图2.551 血压测测量电路路原理图图图2.552 波形形图1、 血血压传感感器为压压

16、力传感感器，测测量范围围：400 mmmHg2800mmHHg，测测量精度度：静态态压力3 mmmHgg。2、由UU17/A构成成的电路路给传感感器供电电，传感感器输出出信号送送到U117/BB进行放放大，RRW2用用于零点点调整，UU17/B的输输出信号号: XXYVdd=R553*(Vouut+ - Vouut-)/RR51 + RR53*VSRR/ RR51，它它送到UU17/C比较较器的负负端，其其正端为为一个积积分信号号，积分分信号受受程序发发出的XXY500Hz信信号控制制, 如如图2.52所所示。在在每个周周期的高高电平期期间Q88导通，积积分电容容C588放电，时时间大约约为2

17、mms，在在18 ms的的低电平平期间，积积分电容容充电波波形如图图2.552中的的图2所所示，当当积分电电容上的的信号幅幅度超过过传感器器的输出出信号时时，比较较器U117/CC输出翻翻转(图图2.552中的的图3), 再再经过QQ9的反反相, 最后输输出一串串频率为为50HHz的占占空比变变化的波波形给单单片机(图2.52中中的图44), 其高电电平的宽宽度取决决于U117/CC的翻转转时间，亦亦取决于于压力传传感器的的输出信信号幅度度。 检检测原理理：开始始充气加加压到1180mmmHgg ( 24KKpa )，然然后放气气，压力力降低P（根根据一次次血压检检测占用用时间确确定），保保持

18、采集集一个以以上脉跳跳的值，取取其峰值值P和当当前压力力值Pcc。重复复以上步步骤直至至压力降降低到550mmmHg以以下。在在峰值PP中找出出最大值值Pmaax，PPmaxx对应的的压力值值Pc就就是平均均动脉压压Pm，然然后根据据经验公公式Pii = Pmaaxk计算算出Pii，k为为经验系系数，kk =00(mvv), -式 22.82) 当Vinn=00(mvv), -式式 2.93、人在在吹吸气气过程中中，通过过传感器器获得与与气流信信号相对对应的电电压信号号。电压压信号经经过电压压跟随器器U288以后进进入放大大电路，作作为传感感器与放放大电路路之间的的缓冲与与阻抗匹匹配。电电压跟

19、随随器的突突出优点点是具有有极高的的输入阻阻抗和较较低的输输出阻抗抗。U29将将传感器器的输出出信号进进行放大大； U29/A第一一级输出出为：FFVa=(RWW7/RR83)(VIIN+ - VVIN-)； -式式 2.10U29/B第二二级输出出为: FVbb= FFVa(1+RW88/R887+RRW8/R888)+RRW85/RR87 -式 2.111式中RWW85/RR87为为上拉电电压。呼呼吸气时时，传感感器输出出信号有有正负，需需要将基基准电位位抬高，以以避免出出现负信信号送入入模/数数转换电电路的情情况出现现。4、如上上所述，UU29的的输出信信号FVVb实际际上表示示的是气气

20、体流量量参数II，经MMCS-51单单片机处处理后，测测试数据据通过UUSB口口传到PPC机，PPC机将将气体流流量参数数、流速速参数代代入一系系列的积积分公式式，计算算出若干干项表征征肺功能能的参数数，参数数的具体体含义见见肺功能能测试结结果的注注释。5、肺功功能参数数计算公公式：找出波形形特征点点：a、b、c、d、e、f 图图2.333flowwdatta：采采样值转转换后的的流量值值，公式式中的常常数k为经验验系数最大肺活活量= -式式 2.12用力肺活活量= -式式 2.13最大呼气气流量=|floowdaata(e点XX轴)| -式式 2.14最大呼气气中段流流量= k *用用力肺活

21、活量 -式式 2.15四、实验验步骤 肺功功能参数数测试电电路布局局图如图图2.334：图2.334 肺肺功能参参数测试试电路布布局图1、用连连接线将将主板和和模板相相连，连连接方法法是：将将连接线线两头的的插头分分别对应应的插到到主板和和模板的的插座上上，如22.355图所示示，主板板插座与与其相同同：、图2.335 肺功能能模块插插座示意意图2、依照照原理图图将电阻阻用插线线连接。各各由三个个电阻构构成的“R833 RR88组组”分别与与电路中中R833R888相对对应， 可从33个不同同阻值的的电阻中中选择一一个作为为R833R888,以以R833为例说说明其连连接方法法，其余余与R88

22、3类似似。如下下图所示示：图 2.36 R883示意意图上面一个个插孔有有三条虚虚线分别别与下端端三个插插孔相连连，其下下端所指指向的33个插孔孔是3个个不同的的电阻选选择。例例如，如如果将下下端3个个插孔的的中间一一个与上上端插孔孔相连，则则R833为3.3K电电阻，建建议选择择阻值如如下：RR83R84 R85 R86 R87 R88 阻值3.3KK3.3KK 1000K15K180KK 15KK表 22.23、放大大倍数调调整。测测量RWW7阻值值应为992996K，如如果偏离离，则调调整RWW7。调调整方法法是，在在不接线线的情况况下，测测量连接接孔2和和3之间间电阻，调调整电位位器R

23、WW7，使使其电阻阻达到目目标值，测好以后用插线将用虚线相连的两个连接孔1和2连起来。如下图所示：图 22.377 放放大倍数数调整电电位器示示意图4、测量量RW88阻值应应为6KK左右，如如果偏离离，调整整RW88。调整整方法与与RW77相同。如如下图所所示：图 22.388 基基准电位位调整电电位器示示意图5、 不接肺功功能传感感器，将将主板右右侧信号号源引入入本模板板，可引引入的信信号有：PA(正弦波波),PPB(三三角波),PCC(方波波),通通过调整整RW223,RRW222,RWW20来来改变信信号源的的峰-峰峰值,一一般为220330mVV(出厂厂时已调调好)，用用此信号号源代替

24、替传感器器的输入入信号，正正端用插插线接入入Vinn+连接接孔，负负端(GGND)接入VVin-连接孔孔。用示示波器观观察输出出信号FFvb，FFvb峰-峰值应应为2.53.55V左右右。也可可使用外外部信号号源。使使用信号号源的目目的主要要是测试试电路的的放大功功能，由由于电路路结构不不同，使使用信号号源时，输输出与输输入波形形比较可可能会不不同。6、去除除信号源源，接肺肺功能测测试传感感器，用用纸咬嘴嘴套在传传感器吹吹嘴上，用用嘴对着着传感器器腔体先先吸后吹吹，即吸吸足气后后，猛力力快速用用最高呼呼气流量量向传感感器内吹吹气，得得到的波波形如图图2.332所示示。7、吹吸吸气时，用用示波器

25、器观察FFva、FFvb，可可见波形形如图22.311或图22.322所示，调调整RWW7改变变放大倍倍数，输输出波形形幅度随随之改变变。调整整RW88，除改改变放大大倍数外外，同时时还改变变输出信信号的直直流基准准电位；一般基基准电位位确定在在2.002.2V，当当不施加加传感器器信号时时，可在在U299/B的的输出端端测得直直流电位位为2VV左右；可观察察到输出出信号波波形上下下移动。进进行本实实验后，应应将电位位器恢复复到本实实验第33，4条条所推荐荐的电阻阻值。8、肺功功能信息息输入 点点击菜单单“肺功能能”下的子子菜单“肺功能能信息”进入肺肺功能信信息输入入，显示示如下：图 22.3

26、99以上各参参数的具具体含义义：姓名名（学号号）、年年龄、身身高、体体重、性性别，分分别为被被测试者者的姓名名（学号号）、年年龄、身身高、体体重、性性别。9、肺功功能测试试在实验箱箱USBB指示灯灯亮的情情况下，点点击“肺功能能实验”按钮进进入肺功功能测试试，显示示如下：图 22.400具体测试试方法：测试时时测试者者平静呼呼吸，然然后用力力吸气，紧紧接着用用力呼气气，点击击“停止”按钮，显显示如下下：图 22.411选择测试试者的信信息，点点击“信息”按钮，以以确认测测试者的的信息参参数，再再点击“专家”按钮，计计算得出出测试结结果，显显示如下下：图 22.422点击各超超链接可可查阅参参数

27、的医医学含义义，如点点击“最大肺肺活量”，显示示如下：图 22.433测试结束束后，可可点击菜菜单“文件(&Fiile) ”下的子子菜单“数据保保存为ttxt文文件(&Connserrve)”，将测测试的波波形数据据保存为为文本文文件。学学生可在在老师指指导下编编写计算算机程序序，调用用文本文文件。10、实实验结束束，将所所有连接接线除去去。实验项目目四 脉搏信信号测量量功能模模块实验验一、实验验目的1、掌握握血液循循环系统统血流动动力流变变学参数数无创检检测及实实现方法法。2、掌握握检测心心血管传传感器特特性和使使用方法法。3、掌握握表征心心血管参参数波形形及特征征点的识识别方法法。二、实验

28、验内容 通过过心血管管传感器器，检测测人体脉脉搏信号号，经单单片机处处理以后后，其脉脉搏信号号波形可可在PCC机上实实时显示示，也可可对脉搏搏信号波波形的某某些特征征点进行行编辑。三、实验验原理图2.88 脉搏搏波动信信号链图2.88是一例例测试成成功的脉脉搏波动动链图。基基线平稳稳，振幅幅适中，标标志点明明确，拐拐点清晰晰和细节节分明。要要想获取取正确的的脉图，除除了必须须将心血血管传感感器放于于桡动脉脉搏动最最强位置置外，还还必须对对心血管管传感器器施加适适当的预预静压，所所加的最最佳预静静压值应应该获取取最大的的信号振振幅，且且保证脉脉搏波不不发生畸畸变。为为了描述述实测脉脉图信号号的振

29、幅幅衰减和和波形失失真，我我们定义义两个判判别系数数：-式 2.33-式 2.44式中(bbc)PP0和(bff)P00 分别别为最佳佳预静压压P0 时心脏脏收缩期期主动脉脉最高压压力点的的脉压振振幅和舒舒张期二二尖瓣关关闭点的的脉压振振幅；(bc)p 和和(bff)p 分别为为实测预预静压PP时相对对应的值值。l为振幅衰衰减系数数，它反反应由于于预静压压不当所所引起的的信号幅幅度衰减减；h为波波形失真真系数，它它反应过过度预静静压引所所起的血血流被阻阻断而产产生的波波形失真真。图2.99振幅衰衰减系数数l和波形形失真系系数h与预预静压的的关系由图2.9所示示，在PPP1 区间间内，l Ps

30、时，h 1，并并随p的增加加而迅速速变小，波波形严重重失真，所所以测试试不能获获得有效效信号；在P11-PP2 区间间内，l00.7007，h 1，脉脉图有效效，但常常会使标标志点的的识别困困难；在在P2-Po 区间间内，是是预静压压最佳测测试区，该该区间约约有500mmHHg的压压力宽度度，测试试者很容容易控制制并获取取正确的的脉图。仪仪器建议议的最佳佳预静压压是被测测者的舒舒张压PPd 。在完成脉脉图的取取样、量量化及存存贮操作作后，脉脉图信号号的处理理包括基基线零漂漂补偿，幅幅值归一一化，脉脉图标志志点识别别以及脉脉图输入入参数的的确定；其次还还需对脉脉图求面面积以及及对面积积求重心心，

31、然后后按弹性性腔模型型导出的的公式进进行数据据运算，最最后显示示、存贮贮和打印印输出参参数。所所有功能能的实现现由微处处理器完完成操作作，现在在对脉图图标志点点识别处处理方法法加以说说明。脉脉图波形形识别采采用模式式识别技技术中的的句法模模式识别别法来实实现。脉脉搏波形形基本上上是一维维信号，图图2.110所示示为一个个心搏周周期所截截的典型型脉波，脉脉图的标标志点和和曲线具具有明确确的血流流动力流流变学的的生理涵涵义，它它们的对对应关系系如图所所示：图2.110 完完整的典典型脉搏搏波形图图a波： 左心房房收缩开开始点 c点： 主动动脉最高高压力点点 m，n点： 主动脉脉振荡点点e 点： 左

32、心心室停止止射血点点 e1点点： 左心室室舒张降降压点e2点： 主主动脉瓣瓣关闭点点 f点： 二尖瓣瓣关闭点点g波： 主主动脉弹弹性回缩缩波 aa波： 左左心房收收缩开始始心脏收缩缩期时段段 T11心脏舒张张期时段段 T22图2.111 心血管管参数测测试电路路原理图图1、 心血管参参数测试试电路如如图2.11所所示，传传感器为为压力传传感器，基基于脉压压法原理理，测量量范围00500g，精精度误差差5%FF.S，灵灵敏度20mmV/ F.S。所所测得的的人体脉脉搏信号号为毫伏伏级，需需要进行行放大。U28为为差动放放大电路路，U229为放放大及直直流电位位抬高电电路；U28的的输出为为:XX

33、XVc=(RW77/R883)*(VVI+-VVI-)； -式 22.5U29的的输出为为:XXXVf=(R877/RWW8)*XXXVc*(R889/RR88)； -式 2.66同时将XXXVff的基准准电位抬抬高：55V *RR89/（RWW9+RR90) -式 2.77抬高输出出信号基基准电位位的目的的是避免免输出信信号出现现负电位位，如图图2.12所所示。因因为A/D转换换器只接接受05V的的输入模模拟电压压，一般般将直流流电位抬抬高1.5V左左右即可可。图2.112 U299的1脚脚的输出出信号 (直流流电位未未抬高)图2.113 U299的7脚脚的输出出信号 (直流流电位抬抬高)2

34、、 本功能模模块电路路的输出出信号送送至模/数转换换器的输输入端，MCS-51内的心血管测试模块实时地将将测试数数据通过过USBB口送到到PC机机，PCC机依据据所确定定的数学学模型，对对测试的的数据进行分分析、鉴鉴别、计计算、处处理，最最终获得得一系列列的心血血管参数数值。四、实验验步骤心血管参参数测试试电路布布局如下下： 图22.144 心心血管测测试布局局图1、 用连接线线将主板板和模板板相连，连连接方法法是：将将连接线线两头的的插头分分别对应应的插到到主板和和模板上上的插座座上，如如2.115图所所示，主主板插座座与其相相同：图 2.15 心血血管模块块插座示示意图2、 将电位器器RW

35、77电路中中用虚线线相连的的两个连连接孔11和2用用插线连连接。如如图2.16：图 2.16 RWW7电位位器示意意图将电位器器RW88电路中中用虚线线相连的的两个连连接孔11和2用用插线连连接。如如图2.17：图 2.17 RWW8电位位器示意意图将电位器器RW99电路中中用虚线线相连的的两个连连接孔11和2用用插线连连接。如如图2.18：图 2.18 RWW9电位位器示意意图3、 不接心血血管传感感器，将将主板右右侧信号号源引入入本模板板，可引引入的信信号有：PA(正弦波波),PPB(三三角波),PCC(方波波),通通过调整整RW223,RRW222,RWW20来来改变信信号源的的峰-峰峰

36、值,一一般为220330mVV(出厂厂时已调调好)，用用此信号号源代替替传感器器的输入入信号，正正端用插插线接入入Vinn+连接接孔，负负端(GGND)接入VVin-连接孔孔。用示示波器观观察U228的输输出XXXVc，其峰-峰值应应为10001150mmv。RW77阻值为为25KK左右。UU29的的7脚输输出信号号XXVVf峰-峰值应应为2.53.55V左右右，如偏偏离调整整RW88，其阻阻值一般般为67K左左右。调调整方法法是，在在不接线线的情况况下，测测量对应应的连接接孔2和和3之间间电阻，调调整对应应电位器器，使其其电阻达达到目标标值，测测好以后后用插线线将用虚虚线相连连的两个个连接孔

37、孔1和22连起来来。也可可以使用用外接信信号源。使使用信号号源的目目的主要要是测试试电路的的放大功功能，由由于电路路结构不不同，使使用信号号源时，输输出与输输入波形形比较可可能会不不同。4、 去除信号号源，连连接心血血管参数数测试传传感器，将将心血管管传感器器贴近桡桡动脉脉脉搏最强强处,获获得脉搏搏信号，用用示波器器观察UU28的的输出端端XXVVc信号号，其显显示波形形可参照照实验验指导书书的附附录中人人体七种种典型脉脉搏波形形。5、 正常的心心血管参参数波形形出现后后, 调调整RWW7, 改变放放大倍数数,用示示波器观观察XXXVf,其波形形的幅度度随着RRW7的的改变而而改变。观观察结束

38、束后，将将RW77调整在在25KK左右，调调整的方方法与前前面调节节其他电电位器方方法相同同 6、 调整RWW8，改改变第二二级放大大倍数，用用示波器器观察UU29的的1脚XXXVee信号，可可看到其其幅度变变化，一一般信号号输出的的最大幅幅度调至至4.00V左右右。调整整的方法法与调整整RW77类似。7、 调整RWW9，改改变输出出信号的的直流电电位基准准，一般般RW99调整在在788K，调调整的方方法与调调整RWW7类似似,这是是为了适适应A/D电路路所要求求的输入入信号范范围。调调整中用用示波器器察看UU29的的输出端端XXVVf，可见其其波形上上下移动动。一般般调在11.5VV左右,当

39、不施施加脉搏搏信号时时，可在在输出端端测得其其直流电电平为11.5VV。8、 脉搏传感感器输出出信号与与测量位位置和施施加预压压力大小小有关，观观察和记记录不同同位置和和不同预预压力时时的输出出波形。 9、 用示波器器顺序观观察U228的66脚XXXVc，UU29的的3脚XXXVdd，U229的77脚XXXVf波波形，并并记录它它们在不不同条件件下的变变化情况况。10、 对PC机机所显示示的波形形某些特特征进行行处理，以以帮助对对特征点点的识别别和理解解。11、不不同原理理的脉搏搏传感器器测试，比比较脉搏搏波的波波形。12、心心血管功功能实验验由心血血管功能能信息、心心血管功功能测试试、心血血管功能能测试历历史组成成。13、心心血管功功能信息息点击“心心血管功功能信息息”菜单进进入心血血管功能能信息输输入，显显示如下下：图 22.199 以上各参参数的具具体含义义：姓名名（学号号）、年年龄、身身高、体体重、性性别、收收缩压、舒舒张压，分分别为被被测试者者的姓名名（学号号）、年年龄、身身高、体体重、性性别、收收缩压、舒舒张压。在在各参数数正确输输入后，按按“确定”