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一、前言 手头有一个心率传感器,之前是用来单片机开发采集心率信息的,这一次正好用来试一试手头的示波器对心率传感器的微弱电信号的采集情况。
二、心率传感器简单介绍 下图为心率传感器背面,有三根引脚 S : 心率电压信号 + : 电源正极,连接3.3V或者5V - :电源负极,连接GND
原理:利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的,有一个主动发光源,光源一般采用对动脉血中氧和血氧蛋白有一定选择性的波长(500nm~700nm)的发光二极管。当光束透过人体外周围血管,由于动脉波动充血容积变化导致光束的透光率发生改变,此时由于光电变换器接收经人体组织反射的光线,转变为电信号并将其放大和输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号,动脉血管容积也周期性变化,因此光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。 该传感器就是将微弱的电信号放大330倍,方便采集。
三、接线 示波器与心率传感器连接:
四、采集心率数值 将食指放到心率传感器上,静等几秒钟,用示波器采集电压信号,经过调整,时间档位为500ms的时候采集的波形较为好看,也方便分析。 DS100最大的时间档位为1s,如下图,时间档位设为500ms的波形。
为了能够使采集的波形在示波器中间,需要调节垂直档位,将波形往下偏移,具体方法不在赘述,前文已经描述过。
我试了集中时间档位下采集的波形,可以作为对比: 1. 时间档位200ms,一个画面只能显示2个波形,对于心率值测量不会很精确。
2. 时间档位为1s 时间档位为1s的时候采集波形的速度会很慢,10s才会更新一次,当然也可以使用示波器的滚动模式,会总有向左滚动显示,见本文后面的视频; 如下图,可以看到波形采集还是比较密集。
3. 时间档位为500ms 这个时间档位波形适中,,使用水平测量线来测试5个脉冲的时间差,如下图。 5个脉冲之间的时间差为3.67s,从而可以计算出心率值: 心率 = 60s / (3.67s / 5) = 81.74 ,及我当时每分钟的心跳次数为82次,在正常范围内。
五、采集视频 1. 时间档位为500ms采集波形
2. 时间档位为1s采集波形
3. 使用Rollo模式采集波形 设置Rollo模式见下图:
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