CN105411606A - 一种医疗血氧饱和度测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗测量技术领域，尤其是一种医疗血氧饱和度测量系统。它包括脉冲发生器、光源驱动控制电路、血氧探头传感器、前置放大电路、信号分离电路、低通滤波电路、高通滤波放大电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、电平抬高电路、单片机和液晶显示器，单片机还连接有按键模块。本发明通过光源驱动控制电路向人体发射光源信号，利用血氧探头传感器采集反射回的信号；同时，采集到的信号通过前置放大电路、信号分离电路、低通滤波电路、高通滤波放大电路和电平抬高电路进行信号处理，以提高信号的精准；并且，利用按键模块和液晶显示器实现工作调整和信息显示，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗测量技术领域，尤其是一种医疗血氧饱和度测量系统。
背景技术
众所周知，血氧饱和度是衡量人体血液携氧能力的重要生理参数之一，通过无创方法对血氧饱和度进行检测能为医生临床诊断提供一定的依据。目前透射式血氧饱和度测试方法己成为较成熟的医疗监护手段，但由于透射式血氧探头使用范围的限制，在体表部位(如前额、胸部等)不能使用透射式血氧探头传感器进行血氧饱和度检测。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种医疗血氧饱和度测量系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种医疗血氧饱和度测量系统，它包括脉冲发生器、光源驱动控制电路、血氧探头传感器、前置放大电路、信号分离电路、低通滤波电路、高通滤波放大电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、电平抬高电路、单片机和液晶显示器；
所述脉冲发生器发出脉冲信号并将信号输入至光源驱动控制电路和信号分离电路，所述光源驱动控制电路向人体发出光源信号，所述血氧探头传感器探测反射回的光源信号并将信号输入至前置放大电路，所述前置放大电路将信号进行放大并将信号输入至信号分离电路，所述信号分离电路将信号进行分离并将信号输入至低通滤波电路，所述低通滤波电路将信号进行低通滤波处理并将信号输入至第一A/D转换电路和高通滤波放大电路，所述第一A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述高通滤波放大电路将信号进行滤波放大并将信号输入至电平抬高电路，所述电平抬高电路将信号进行电平抬高并将信号输入至第二A/D转换电路，所述第二A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给脉冲发生器和液晶显示器；
所述单片机还连接有按键模块。
优选地，所述低通滤波电路包括第一运放，所述第一运放的同相端通过依次串联的第九电阻和第八电阻与信号分离电路连接，所述第八电阻和第九电阻之间通过第三电容接地，所述第一运放的同相端通过第四电容接地，所述第一运放的反相端通过第十电阻接地并通过第十一电阻与自身的输出端连接，所述第一运放的输出端与第一A/D转换电路和高通滤波放大电路连接。
优选地，所述高通滤波放大电路包括第二运放和第三运放，所述第二运放的同相端通过依次串联的第二电容和第一电容与低通滤波电路连接，所述第二运放的同相端通过第一电阻接地，所述第二运放的反相端通过第三电阻接地并通过第四电阻与自身的输出端连接，所述第二运放的输出端通过第二电阻接地，所述第二运放的输出端通过第五电阻与第三运放的反相端连接，所述第三运放的反相端通过第七电阻与自身的输出端连接，所述第三运放的同相端通过第六电阻接地，所述第三运放的输出端与电平抬高电路连接。
优选地，所述电平抬高电路包括第四运放，所述第四运放的反相端通过第十二电阻与高通滤波放大电路连接，所述第四运放的反相端通过微调电阻接入电源并通过第十三电阻接地，所述第四运放的反相端通过第十四电阻与自身的输出端连接，所述第四运放的同相端通过第十五电阻接地，所述第四运放的输出端与第二A/D转换电路连接。
由于采用了上述方案，本发明通过光源驱动控制电路向人体发射光源信号，利用血氧探头传感器采集反射回的信号；同时，采集到的信号通过前置放大电路、信号分离电路、低通滤波电路、高通滤波放大电路和电平抬高电路进行信号处理，以提高信号的精准；并且，利用按键模块和液晶显示器实现工作调整和信息显示，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图；
图2是本发明实施例的低通滤波电路的电路结构示意图；
图3是本发明实施例的高通滤波放大电路的电路结构示意图；
图4是本发明实施例的电平抬高电路的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图4所示，本实施例提供的一种医疗血氧饱和度测量系统，它包括脉冲发生器4、光源驱动控制电路3、血氧探头传感器1、前置放大电路2、信号分离电路5、低通滤波电路6、高通滤波放大电路9、第一A/D转换电路7、第二A/D转换电路11、电平抬高电路10、单片机8和液晶显示器13；
脉冲发生器4发出脉冲信号并将信号输入至光源驱动控制电路3和信号分离电路5，光源驱动控制电路3向人体发出光源信号，血氧探头传感器1探测反射回的光源信号并将信号输入至前置放大电路2，前置放大电路2将信号进行放大并将信号输入至信号分离电路5，信号分离电路5将信号进行分离并将信号输入至低通滤波电路6，低通滤波电路6将信号进行低通滤波处理并将信号输入至第一A/D转换电路7和高通滤波放大电路9，第一A/D转换电路7将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机8，高通滤波放大电路9将信号进行滤波放大并将信号输入至电平抬高电路10，电平抬高电路10将信号进行电平抬高并将信号输入至第二A/D转换电路11，第二A/D转换电路11将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机8，单片机8将信号进行整理并将信号反馈给脉冲发生器4和液晶显示器13；单片机8还连接有按键模块12。
本发明通过光源驱动控制电路3向人体发射光源信号(红外光和红光)，利用血氧探头传感器1采集反射回的信号；同时，采集到的信号通过前置放大电路2、信号分离电路5、低通滤波电路6、高通滤波放大电路9和电平抬高电路10进行信号处理，以提高信号的精准；并且，利用按键模块12和液晶显示器13实现工作调整和信息显示。
本实施例工作时，由脉冲发生器4发出脉冲信号并将脉冲信号输入至光源驱动控制电路3和信号分离电路5，其中信号分离电路5采用MC74HC4066AD芯片进行工作。当血氧探头传感器1采集射入人体反馈的光源信号后，则将采集到的信号经过前置放大电路2放大后输入至信号分离电路5，信号分离后利用低通滤波电路6滤波后，则一部分直接通过第一A/D转换电路7输入至单片机8，另一部分则通过高通滤波放大电路9和电平抬高电路10进行高通滤波放大和电平抬高，当电平抬高处理后，则通过第二A/D转换电路11输入至单片机8，单片机8则将这些数据进行整理分析并通过液晶显示器13进行显示工作，操作人员也可以通过按键模块12实现对单片机8工作的调控。本实施例的单片机8采用STC12C5A60S2单片机。
本实施例的低通滤波电路6可采用如图2所示的电路结构，包括第一运放A1，第一运放A1的同相端通过依次串联的第九电阻R9和第八电阻R8与信号分离电路5连接，第八电阻R8和第九电阻R9之间通过第三电容C3接地，第一运放A1的同相端通过第四电容C4接地，第一运放A1的反相端通过第十电阻R10接地并通过第十一电阻R11与自身的输出端连接，第一运放A1的输出端与第一A/D转换电路7和高通滤波放大电路9连接。
本实施例的高通滤波放大电路9可采用如图3所示的电路结构，即包括第二运放A2和第三运放A3，第二运放A2的同相端通过依次串联的第二电容C2和第一电容C1与低通滤波电路6连接，第二运放A2的同相端通过第一电阻R1接地，第二运放A2的反相端通过第三电阻R3接地并通过第四电阻R4与自身的输出端连接，第二运放A2的输出端通过第二电阻R2接地，第二运放A2的输出端通过第五电阻R5与第三运放A3的反相端连接，第三运放A3的反相端通过第七电阻R7与自身的输出端连接，第三运放A3的同相端通过第六电阻R6接地，第三运放A3的输出端与电平抬高电路10连接。
本实施例的电平抬高电路10可采用如图4所示的电路结构，即包括第四运放A4，第四运放A4的反相端通过第十二电阻R12与高通滤波放大电路9连接，第四运放A4的反相端通过微调电阻RX接入电源并通过第十三电阻R13接地，第四运放A4的反相端通过第十四电阻R14与自身的输出端连接，第四运放A4的同相端通过第十五电阻R15接地，第四运放A4的输出端与第二A/D转换电路11连接。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种医疗血氧饱和度测量系统，其特征在于：它包括脉冲发生器、光源驱动控制电路、血氧探头传感器、前置放大电路、信号分离电路、低通滤波电路、高通滤波放大电路、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、电平抬高电路、单片机和液晶显示器；
所述脉冲发生器发出脉冲信号并将信号输入至光源驱动控制电路和信号分离电路，所述光源驱动控制电路向人体发出光源信号，所述血氧探头传感器探测反射回的光源信号并将信号输入至前置放大电路，所述前置放大电路将信号进行放大并将信号输入至信号分离电路，所述信号分离电路将信号进行分离并将信号输入至低通滤波电路，所述低通滤波电路将信号进行低通滤波处理并将信号输入至第一A/D转换电路和高通滤波放大电路，所述第一A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述高通滤波放大电路将信号进行滤波放大并将信号输入至电平抬高电路，所述电平抬高电路将信号进行电平抬高并将信号输入至第二A/D转换电路，所述第二A/D转换电路将信号进行A/D转换并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给脉冲发生器和液晶显示器；
所述单片机还连接有按键模块。
2.如权利要求1所述的一种医疗血氧饱和度测量系统，其特征在于：所述低通滤波电路包括第一运放，所述第一运放的同相端通过依次串联的第九电阻和第八电阻与信号分离电路连接，所述第八电阻和第九电阻之间通过第三电容接地，所述第一运放的同相端通过第四电容接地，所述第一运放的反相端通过第十电阻接地并通过第十一电阻与自身的输出端连接，所述第一运放的输出端与第一A/D转换电路和高通滤波放大电路连接。
3.如权利要求2所述的一种医疗血氧饱和度测量系统，其特征在于：所述高通滤波放大电路包括第二运放和第三运放，所述第二运放的同相端通过依次串联的第二电容和第一电容与低通滤波电路连接，所述第二运放的同相端通过第一电阻接地，所述第二运放的反相端通过第三电阻接地并通过第四电阻与自身的输出端连接，所述第二运放的输出端通过第二电阻接地，所述第二运放的输出端通过第五电阻与第三运放的反相端连接，所述第三运放的反相端通过第七电阻与自身的输出端连接，所述第三运放的同相端通过第六电阻接地，所述第三运放的输出端与电平抬高电路连接。
4.如权利要求3所述的一种医疗血氧饱和度测量系统，其特征在于：所述电平抬高电路包括第四运放，所述第四运放的反相端通过第十二电阻与高通滤波放大电路连接，所述第四运放的反相端通过微调电阻接入电源并通过第十三电阻接地，所述第四运放的反相端通过第十四电阻与自身的输出端连接，所述第四运放的同相端通过第十五电阻接地，所述第四运放的输出端与第二A/D转换电路连接。
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