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PVDF压电传感器将心音振动信号转换为微弱电信号

振动传感器 2020-06-01 68 0

心音是心脏跳动过程中对胸壁的冲击振动。用聚偏氟乙烯(PVDF)压电传感器等仪器可记录心音的机械振动,称为心音图。

在检测模拟人的心音时,PVDF压电传感器先将心音振动信号转换为微弱电信号,心音测量系统则将该微弱电信号经两级前置放大器、带通滤波器、50Hz陷波器、电压提升电路等处理后作为输出信号送至示波器,在示波器上显示心音波形并测量各项指标(包括心率、幅值、舒张期和收缩期时限等),然后与模拟人的心音标准值进行比较。

PVDF压电传感器将心音振动信号转换为微弱电信号

EtCO2的测定有红外线法、质谱仪法和比色法3种方法,目前最常用的是红外线法。模拟人配备的CO2存储罐允许模拟真实的EtCO2检测。在对模拟人完成气管插管后,利用旁流装置引出部分呼出气体进行EtCO2的测量。

选择MH-Z19B红外CO2监测模块[工作相对湿度:0~95%;测量范围:0~5000ppm(1ppm=1×10-6);监测精度:±30ppm±3%读数]作为传感系统获得微弱的电信号。EtCO2测量系统的设计方案:输入信号先经过电压跟随器实现阻抗匹配,之后选择合适的运算放大器并搭建放大电路,对该微弱电信号进行前置放大处理,然后经过滤波、二次放大、AD转换后在上位机软件显示CO2波形。

PVDF压电传感器将心音振动信号转换为微弱电信号

最后,用多种CO2体积分数的标准混合气体(CO2体积分数为1%~20%,平衡气体为氮气)对自行设计的EtCO2测量系统的检测准确性进行标定。该系统CO2体积分数检测范围为0~99mmHg(1mmHg=133.322Pa),其误差率不超过5%,呼吸频率误差不超过2次/min。
     

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