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脈波檢測裝置

發布時間:2022-09-13 15:09:34

Ⅰ 可穿戴設備可以測量心率和血壓血氧等健康指標的設備有哪些

首先可穿戴設備的功能性是要建立在舒適性之上的。而這三個指標都需要經過精確的測量,至少也是需要通過非常貼身的儀器來進行。而一個可穿戴設備如果太貼身,必然會非常不舒服。
之前得過心臟病,為了得到全天的血壓和心率變化,在身上到處貼了測心電的小吸盤,連在一個小盒子里。還帶了一個血壓計,可以自動定時測量血壓。你想像下大半夜它每隔半個小時就嗡嗡嗡沖個氣然後慢悠悠地放最後噗一聲憋了的樣子么?一整晚都基本沒睡好覺!!!!!!
然後隨口說兩句…………全憑印象,專業有錯誤求不吝指出。
心率:測心率有很多種方法,現在普遍用的有兩種:1、測心動電流,這是相對比較准確的一種,原理基本和在醫院做心電圖相同。優點是准確,可持續測量,缺點是不夠便攜,絕大多數要求穿胸帶。
2、光電測量法。也是現在的運動手錶比較通用的測量方法,在手錶上有紅外發射和接受裝置,通過測量血液中血紅蛋白對光的吸收來測量心率。優點是便攜,缺點是十分不準確,非常容易受外界環境的影響,更別提劇烈運動了。
血壓:血壓的話現在通常用的方法是兩大類,直接式和間接式。因為直接式是通過感測器直接測量壓力變化,所以對儀器的精準度要求非常高。現在普遍採用間接式,而間接式又分為聽診法和示波法,兩種方法各有利弊,無法判別那種更准確。但毫無疑問的是,這兩種都不適合正常人日常隨身攜帶。現在攜帶型測血壓的基本都長這樣:↓↓↓↓↓↓

Ⅱ 請問中醫脈診儀(脈波儀、脈象儀)的價格哪可以買

中醫脈診儀

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發布日期: 2007-8-8 點擊量: 42
本發明涉及醫用診斷儀器,具體地說是一種模仿老中醫診脈方式的中醫脈診儀。本發明包括檢測、放大裝置和介面、處理裝置,檢測裝置中與寸、關、尺三脈位接觸的三隻感測器輸出的振動電壓信號送由兩級運算放大器組成放大裝置的前置放大器輸入端,前置放大器的輸出端經介面、處理裝置的A/D數模轉換和數據採集器接CPU中央處理器數據處理輸出至列印機。它是獨到的中醫診斷儀器,可用於對各部脈象的研究,對各種病例的研究,對疾病預測的研究,對在治病過程中治療效果的監測,對中葯葯用效果的監測等。脈診儀分析方法具有整體性、時間性、個體差異性、多維性、復和性和辯證性。

Ⅲ 監測心臟的儀器是什麼

監護心臟的儀器叫做心電監護儀主要的作用是監測患者的心率血壓,脈搏,血養,飽和度,以及呼吸頻率等。可以密切監測患者的生命體征。

心電監護儀是醫院實用的精密醫學儀器,能同時監護病人的動態實用的精密醫學儀器。該設備具有心電信息的採集、存儲、智能分析預警等功能。並具備精準監測、觸屏操控、簡單便捷等特點。

心電護測儀是結合心電監測技術與移動計算技術,對心電異常變

化進行實時動態監測預警的輔助性診斷設備。該設備具有心電信息的

採集、存儲、智能分析預警等功能。並具備精準監測、觸屏操控、簡

單便捷等特點。

功能作用
作用
1.並可與已知設定值進行比較,如果出現超標可發出警報的裝置或系統。

2.監護儀與監護診斷儀器不同,它必須24小時連續監護病人的生理參數,檢出變化趨勢,指出臨危情況,供醫生應急處理和進行治療的依據,使並發症減到最少達到緩解並消除病情的目的。監護儀的用途除測量和監護生理參數外,還包括監視和處理用葯及手術前後的狀況。

Ⅳ polar心率感測器h1 能換電池么

這種一般都是不能換的

感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

Ⅳ 跑步用什麼測心跳

可以選擇華為運動手錶,或者是小米運動手錶。都可以檢測心跳,還有心率。能夠在運動過程中觀察自己的身體情況。

Ⅵ 李剛的專利

累計獲得專利140餘項:
87106255.0,一種線性溫度/頻率轉換電路,秦光俠; 李剛
94109095.7,區域生命監護系統,李剛; 林凌; 劉巍
94109094.9,一種生物電測量和刺激用電極,李剛; 林凌; 於學敏
99108722.4,子宮頸開口監測儀,李剛; 成黛麗; 曹宇; 於學敏; 何峰; 邵蔚
99123720.X 宮縮監測儀 李剛; 於學敏; 姜葦
00247695.9 電位器鉗式子宮頸開口監測感測器 李剛;林凌;於學敏
01109052.9 精度20位以上、速度20KHz以上的模數轉換器 李剛;林凌
01120276.9 一種肌血氧檢測感測器 林凌;李剛;於學敏
01123919.0 新生兒腦血氧檢測感測器 林凌;李剛;於學敏
02104049.4 一種顱內壓檢測裝置 林凌;李剛;任惠茹;相韶霞
02104453.8 一種高速激光共焦掃描顯微成像儀 李剛;林凌;洪欣;於學敏
02104457.0 高速光干涉層析成象儀 李剛;林凌;虞啟璉;於學敏
02121374.7 一種葯物電離子導入牙齒治療儀 李剛;林凌
02121372.0 無創動脈血液成分測量儀器及其測量方法 李剛;林凌
02124116.3 船載航行數據記錄儀 李剛;舒歌群;林凌
02124117.1 公路氣候監測與報警系統 林凌;李剛
02129064.4 電子水平儀 林凌;李剛
02129063.6 一種壓力敏感元件 林凌;李剛
02129065.2 高共模抑制比前置放大器 李剛;林凌
02129666.9 一種鍵盤信號處理方法及鍵盤信號電路 李剛;林凌;任惠茹
02129667.7 參數型感測器的介面電路 林凌;李剛;任惠茹
200310122022.7 唇形識別發聲器 李剛;解國明;林凌;任惠茹
200410019083.5 生物電檢測電路及其檢測方法 林凌;李剛
200410019316.1 動脈血液成分檢測的空域分光差分光譜儀及檢測方法 李剛;林凌;王焱
200410019317.6 動脈血液成分檢測的時域分光差分光譜儀及檢測方法 李剛;林凌;王焱
200410019318.0 組織成分檢測的雙探頭差分光譜儀及檢測方法 李剛;林凌;王焱
200410019319.5 組織成分檢測的變光路空域分光差分光譜儀及檢測方法 李剛;王焱;林凌
200410019320.8 組織成分檢測的變光路時域分光差分光譜儀及檢測方法 李剛;王焱;林凌
200410019743.X 新型鎖相檢測電路 林凌;李剛;王小林
200410019820.1 宮縮地形圖儀 李剛;姜葦;林凌
200410019819.9 細胞和組織移植用金屬微囊 李剛;詹敏晶;林凌
200410019937.X 可充電的腦深部刺激器 李剛;曹玉珍;於超;林凌
200410019938.4 健康手機 李剛;盧志楊;裘祖榮;林凌
200410020169.X 脈搏阻抗譜血糖或其他血液成分的無創檢測裝置及其檢測方法 李剛;盧宗武;林凌
200410020168.5 外置式腦深部刺激器 李剛;於超;曹玉珍;林凌
200410072544.5 宮縮拉普拉斯地形圖儀 姜葦;李剛;林凌
200410072719.2 新型家用心電圖機 李剛;林凌
200410072720.5 可充電的車輛檢測感測器 李剛;林凌;丁茹
200410072789.8 生物電檢測電路 林凌;李剛
200410094084.6 有線車輛檢測感測器 林凌;丁茹;李剛
200410094087.X 無線車輛檢測感測器 李剛;丁茹;林凌
200410094086.5 氣壓或液壓傳動的脈診感測器 李剛;衛勇;裘祖榮;盧志楊;張國雄
200510013229.X 基於射頻識別的車輛交通監控系統 李剛;林凌
200510013232.1 220V交流LED燈的驅動電路 李剛;林 凌
200510013383.7 採用多波長LED的動態光譜測量儀 李剛;喬文;林凌;盧志楊
200510013384.1 基於USB的多種生理參數檢測系統 李剛;林凌;何峰;姜葦
200510013543.8 可接觸充電的車輛檢測感測器 李剛;韓曉斌;丁茹;林凌
200510013573.9 健康滑鼠 李 剛;盧志楊;裘祖榮;李醒飛;張國雄
200510016458.7 一種採用特殊鍍膜光學分束鏡提高OCT成像性能的方法 李剛;吳開傑;林凌
200610013144.6 抗高頻電刀心電監護模塊 李剛;林凌
200610013164.3 提高光譜儀靈敏度的方法及其實施裝置 林凌;李剛
200610013187.4 採用面陣光電器件的光譜測量方法與儀器 林凌;李剛
200610013188.9 基於低功耗短程自動路由無線網路的公交車輛信息系統 李剛;林凌
200610013209.7 差動輸出的恆流源裝置 李剛;林凌
200610013208.2 可以測量心電圖的計算機鍵盤 林凌;李剛
200610013423.2 可以測量人體組織成分的計算機鍵盤 李剛;林凌
200610013422.8 一種來電自動語音提示方法以及採用此種方法的通信終端 林凌;李剛
200610013461.8 高精度採集微弱信號的方法與電路 林凌;李剛
200610013833.7 光柵傅立葉光譜儀 林凌;李剛
200610013832.2 一種高速頻域生物組織光干涉成像儀 李剛;張泰石;林凌
200610016107.0 採用D類放大器驅動的外置式腦深部刺激器 李剛;蘭穎;於超;林凌
200610016106.6 外置式腦深部刺激器及其自對准裝置 李剛;於超;蘭穎;林凌
200710057046.7 磁性葯物引導裝置 李剛;趙喆;王慧泉
200710057413.3 高精度模擬/數字轉換方法及電路 林凌;李剛
200710059406.7 融合RFID與機器視覺的車輛交通信息監測方法與系統 林凌;李剛
200710059405.2 基於軟體定義的儀器儀表電路設計方法和系統 林凌;李剛
200810053216.9 靜態傅立葉光譜儀 林凌;李剛
200810053217.3 傅立葉光譜儀 李剛;林凌
200810053352.8 一體化傅立葉光譜儀 林凌;李剛;張鳳美;許榮傑;何娟;趙凱;邢賀新
200810053351.3 一體化光柵傅立葉光譜儀 李剛;林凌;許榮傑;張鳳美;何娟;趙凱;邢賀新
200810154631.3 生物電放大器 李剛;趙喆;林凌
200810154635.1 提高光電感測器靈敏度的方法 李剛;湯宏穎;林凌
200910068282.8 無創測量血液光譜與成分的方法 林凌;李剛
200910068283.2 極性和幅值可調的隔離脈沖電源 李剛;林凌
200910070163.6 作為電源的超級電容控制電路 李剛;林凌
201010111708.6 等腰直角形橫截面樣品池的散射物質光譜測量裝置與方法 李剛;趙喆;林凌
201010152294.1 散射物質多維光譜測量裝置與方法 李剛;趙喆;林凌;王慧泉
201010253494.6 一種基於單沿提取的動態光譜數據處理方法 李剛;熊嬋;林凌
201010253095.X 減小激勵信號幅值波動引入測量誤差的方法及實施裝置 李剛;郝麗玲;林凌
201010267625.6 多波段反射光譜無創血液成分測量裝置及方法 李剛;趙靜;林凌
201020557943.1 一種計程車拼車方向指示器 黃明辰;李剛;林凌
201010504281.6 一種計程車拼車方向指示器 黃明辰;李剛;林凌
201020565302.0 一種無線無源的測量電路 張旭;劉慶凱;任朝暉;崔南;董謙;李剛;林凌
201010510366.5 一種無線無源的測量方法與電路 張旭;劉慶凱;任朝暉;崔南;董謙;李剛;林凌
201010609560.9 一種提高圖像感測器靈敏度的方法 李剛;湯宏穎;林凌
201010619580.4 一種防止環境光干擾的表面反射率光譜測量方法 林凌;李剛
201010619579.1 一種消除環境雜散光干擾的吸收光譜測量方法 林凌;李剛
201010619585.7 一種消除環境雜散光干擾的吸收超光譜圖測量方法林凌;李剛
201010619583.8 一種物體內部虛擬超譜圖的獲取方法 林凌;李剛
201110022415.5 一種X-Y振鏡掃描式超光譜圖數據採集方法 李剛;趙靜;林凌
201110022249.9 X-Y振鏡掃描式超光譜圖數據採集方法 李剛;趙靜;林凌
201110235973.X 一種正弦波調制光電容積脈搏波測量裝置和測量方法 李剛;周梅;郝麗玲;劉近貞;林凌
201110235975.9 一種正交方波調制光電容積脈搏波測量裝置和測量方法 李剛;郝麗玲;劉近貞;周梅;林凌
201110235809.9 多通道頻分信號快速檢測裝置與控制方法 李剛;郝麗玲;周梅;劉近貞;林凌
201110235810.1 一種血氧飽和度測量裝置和測量方法 林凌;李哲;李剛
201110236391.3 一種數字鎖相放大器和數字鎖相控制方法 李剛;劉近貞;郝麗玲;周梅;林凌
201110236392.8 一種方波調制光電容積脈搏波測量裝置和測量方法 李剛;周梅;劉近貞;郝麗玲;林凌
201110235974.4 一種正交正弦波光電容積脈搏波測量裝置和測量方法 李剛;劉近貞;周梅;郝麗玲;林凌
201110301197.9 一種流動廣告牌 黃明辰;李剛
201120378764.6 一種流動廣告牌 黃明辰;李剛
201110313506.4 一種光電信號檢測指套及其測量方法 林凌;李剛
201110313268.7 一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法 林凌;李剛
201110365819.4 一種一次性電插頭 李剛;熊嬋;林凌
201110365881.3 一種一次性醫用電插頭 李剛;熊嬋;林凌
201210028687.0 一種恆流源驅動的生物電前置放大器及其控制方法 李剛;劉近貞;林凌
201210044056.8 一種提高圖像感測器靈敏度施加成形光的裝置 李剛;湯宏穎;林凌
201210044000.2 一種提高圖像感測器靈敏度去除成形光的方法 李剛;湯宏穎;林凌
201210044463.9 一種開放掃描電極模式的電阻抗成像系統 李剛;陳瑞娟;劉近貞;郝麗玲;林凌
201210045344.5 激勵採集雙掃描模式的電阻抗成像系統及其信息獲取方法 李剛;陳瑞娟;郝麗玲;劉近貞;林凌
201210118409.4 一種基於差值提取的動態光譜數據處理方法 林凌;李永城;周梅;李剛
201210118474.7 一種快速的動態光譜數據提取方法 李剛;周梅;李永城;林凌
201210266553.2 一種計程車合乘系統 黃明辰;李剛
201220372344.1 一種計程車合乘系統 黃明辰;李剛
201210319111.X 一種磁控開關 李剛;熊慧;黃霞;林凌
201210319112.4 一種磁控開關 李剛;熊慧;黃霞;林凌
201210319113.9 一種低照度圖像採集的數字化處理方法 李剛;湯宏穎;林凌
201210392690.0 一種基於超級電容的電源供應系統 李剛;熊慧;付亞濤;林凌
201210412964.8 一種無線無源測量裝置 李剛;熊慧;董錕;林凌
201210447117.5 一種採用模擬開關的多通道差動脈沖發生器及其控制方法 李剛;熊慧;陳東旭;林凌
201210447118.X 一種採用三態門的多通道差動脈沖發生器及其控制方法 李剛;熊慧;陳東旭;林凌
201210447119.4 一種採用MOS管的多通道差動脈沖發生器及其控制方法 李剛;熊慧;陳東旭;林凌
201210584973.5 一種基於不確定度的動態光譜數據處理方法 林凌;熊博;李剛
201310004409.6 一種測量血氧飽和度的方法 林凌;李威;李剛
201310047086.9 一種高效血氧飽和度檢測電路 李剛;賀建滿;林凌
201310047087.3 一種超聲多普勒信號檢測電路 李剛;張浩澤;林凌
201310047090.5 一種超聲流量計 林凌;張桂霞;李剛
201310047089.2 一種超聲多普勒測速儀 林凌;劉妍;李剛
201310047131.0 一種光電轉換電路 李剛;李永城;林凌
201310047076.5 一種基於對數放大器的差頻器 林凌;張林娜;李剛
201310047080.1 一種基於對數放大器的高輸出幅值差頻器 林凌;張林娜;李剛
201310046990.8 一種差動恆流源電路及其控制方法 李剛;張盛昭;林凌
201310047041.1 一種基於指數放大器的混頻器 李剛;包磊;林凌
201310047043.0 一種基於指數放大器的差頻器 李剛;包磊;林凌
201310047078.4 一種基於對數放大器的高輸出幅值混頻器 李剛;趙龍飛;林凌
201310047107.7 一種基於運算放大器的差頻器 李剛;包磊;林凌
201310047109.6 一種雙通道頻分光電信號檢測電路 李剛;張盛昭;林凌
201310047045.X 一種基於對數放大器的混頻器 林凌;張林娜;李剛
201310142804.0 一種定幅值的動態光譜數據提取方法 李剛;周梅;林凌
201310142892.4 一種消除光程長差異的血氧飽和度提取方法 林凌;李永城;周梅;李剛
201310142787.0 一種單沿多譜的動態光譜數據提取方法 李剛;周梅;林凌
201310596068.6 一種差動輸出的恆流源電路 李剛;劉近貞;林凌
201410034835.9 一種嵌入RFID的電子車牌及其製造方法李剛;林凌
201410310294.8 一種基於機器視覺的睡眠狀態監測方法與裝置
2014010310293.3 一種基於機器視覺的嬰幼兒監測方法與裝置
201410310294.8 一種基於機器視覺的駕駛疲勞監測方法與裝置 朱險峰;焦彬;李剛;林凌

Ⅶ 有人做過【計數式8位A/D轉換器的設計與製作】的課題嗎求圖、求指導、、、、 急、、、、、

摘要: 數字脈搏測試儀是用來測量一個人心臟跳動次數的電子儀器,也是心電圖的主要組成部分。由給出的設計技術指標可知,脈搏計是用來測量頻率較低的小信號(感測器輸出電壓一般為幾個毫伏),它的基本功能是:用感測器將脈搏的跳動轉換為電壓信號,並加以放大、整形和濾波。在短時間內(15S內)測出每分鍾的脈搏數。它的作用可以在15S內測量1MIN的脈搏數,並且顯示其數字。正常人脈搏數為60-80次/MIN,嬰兒為90-100次/MIN,老人為100-150次/MIN關鍵詞:計數、解碼、顯示電路、振盪器、電脈沖 第一章 設計任務及要求1.1設計任務設計並製作一個電子脈搏計電路1.2設計要求 1 感測器接受脈搏信號後能可靠的轉換為數字脈沖 2 定時部分的時間要精確3 顯示孰能能鎖存和具有復位功能第 二章 數字式脈搏計的設計方案和選擇 採用脈搏計測量心臟跳動頻率,不但精確,而且使用方便,顯示結果也十分醒目。2.1 分析設計課題要求 正常人的脈搏次數是每分鍾60-80次(嬰兒為90-140次,老年人則為50-150次),這種頻率信號屬於低頻范疇。因此,脈搏計是用來測量低頻信號的裝置,它的基本功能要求應該是: 1.要把人體的脈搏(振動)轉換成電信號,這就是需要藉助感測器。 2.對轉後的電信號要進行放大和整形等處理,以保證其它電路能正常加工和處理。 3.在很短的時間(若干秒)里,測出經放大後的電信號頻率值。總之,脈搏計的核心是要對低頻電脈沖信號在固定的短時間內計數,最後以數字形式顯示出來。可見,脈搏計主要組成部分是計數器和數字顯示器 2.2 確定總體設計方案。 脈搏計的上述功能要求,可採用兩個不同的方案來實現: 1.把轉換為電信號的脈搏信號,在單位時間內(一分鍾或半分鍾)進行計數,並用數字顯示其計數值,從而直接得到每分鍾的脈搏數。 感測器 放大與整形 倍頻器 基準時間產生電路 控制電路 計數解碼顯示 方案I 如圖1-1所示,圖中各部分的作用如下: 圖1-1 脈搏計方案I 方案Ⅱ 如圖1-2所示。該方案是首先測出脈搏跳動5次所需的時間,然後再換算為每分鍾脈搏跳動的次數,這種測量方法的誤差小,可達±1次/min。此方案的感測器、放大與整形、計數、解碼、顯示電路等部分與方案I完全相同,現將其餘部分的功能敘述如下:1) 1) 六進制計數器 用來檢測六個脈搏信號,產生五個脈沖周期的門控信號。2) 2) 基準脈沖(時間)發生器 產生周期為0.1s的基準脈沖信號。3) 3) 門控電路 控制基準脈沖信號進入8位二進制計數器。4) 4) 8位二進制計數器 對通過門控電路的基準脈沖進行計數,例如5個脈搏周期為5s,即門打開5s的時間,讓0.1s周期的基準脈沖信號進入8位二進制計數器,顯然計數值為50,反之,由它可相應求出5個脈沖周期的時間。5) 5) 定脈沖數產生電路 產生定脈沖數信號,如3000個脈沖送入可預置8位計數器輸入端。6) 6) 可預置8位計數器 以8位二進制計數器輸出值(如50)作為預置數,對3000個脈沖進行分頻,所得的脈沖數(如得到60個脈沖信號),即心率,從而完成計數值換成每分鍾的脈搏次數。現在所得的結果即為每分鍾的脈搏數。六進制計數器 8位二進制計數器 可預置8位計數器 基準時間發生器 門控電路 解碼顯示電路 放大與整形 感測器 定脈沖數產生電路 圖1-2 脈搏計方案Ⅱ 兩方案比較 方案Ⅰ結構簡單,易於實現,但測量精度偏低;方案Ⅱ電路結構復雜,成本高,測量精度較高。根據設計要求,精度為 ±4次/min,在滿足設計要求的前提下,應盡量簡化電路,降低成本,故選擇方案Ⅰ第 三 章 單元電路設計 3.1感測器 為了把脈搏轉換成電信號,應用壓電式感測器。它有兩種基本類型:石英晶體和壓電陶瓷。前者溫度穩定性和機械強度都很高,工作溫度范圍寬,轉換精度也高。而壓電陶瓷是人工製造的壓電材料,優點是壓電系數大、靈敏度高、價格便宜,只是溫度穩定性和強度不如石英晶體。1)感測器:感測器採用了紅外光電轉換器,作用是通過紅外光照射人的手指的血脈流動情況,
你提問的有人做過【計數式8位A/D轉換器的設計與製作】的課題嗎?求圖、求指導、、、、
急、、、、、這個問答我只能這樣回答你了

Ⅷ 蘋果手環為什麼走路時心率不顯示

參與話題贏運動手環

運動手錶、運動手環已經成為跑步以及其他運動愛好者不可或缺的重要可穿戴設備。

它們在幫助跑者記錄心率、跑量,評估運動強度、反映運動效果等方面發揮重要作用,它讓看不見的生理參數——心率得以清晰呈現,由此產生了所謂「心率跑法」。
手錶輕巧佩戴方便,相比拿著笨重的手機記錄跑步,輕松方便了許多。
對於要求不高的跑者而言,便宜的運動手環基本就足以滿足需要了,而對於成熟跑者來說,動輒幾千塊的運動手錶則是他們的重要裝備。
跑步手錶從測量技術方面主要分為兩類:一類是心電測量技術、一類是光電測量技術。
心電測量准確可靠,但由於必須使用心率帶,一些跑者會覺得有束縛感;
而光電測量技術則完全不需要額外再使用心率帶,大大減輕了跑者負擔從而受到跑者青睞,光電手錶似乎有越來越取代心率帶手錶的趨勢。
但光電手錶在高心率時的精度問題一直受到質疑,也即表現為測量出來的心率高於實際心率,也就是跑者俗稱的在跑得比較快時,光電手錶測量的出來的心率比較飄。
為什麼會發生這種情況,有辦法解決光電手錶在測量高心率時不準的嗎?
本文做一詳細解釋。
一、光電手錶的測量原理
光電手錶的測量方法學名「光電容積脈搏波描記法」,英文為PhotoPlethysmoGraphy,簡稱PPG技術。

其基本原理是這樣的:當光束照射到皮膚表面時,光束可以穿透皮膚,然後通過透射或反射方式傳送到發光源旁邊的光接收器,在此過程中由於受到皮膚、肌肉、血液的吸收衰減作用,接收器檢測到的光強度將減弱。
像皮膚、肌肉和其他組織對光的吸收是基本不變的,而血管里的血液在心臟節律性的收縮舒張作用之下,呈現周期性搏動血流特徵,心臟每跳動一次,動脈血管就搏動一次並且帶來血流脈沖式流動,當心臟收縮時,血流量增加,血液對於光的吸收增強,檢測到的光強度變小。
而在心臟舒張時,正好相反,檢測到的光強度增加,這就使得使光接收器接收到的光強度呈現跟動脈搏動同樣的節律變化,當我們把光轉換成電信號時,電信號同樣呈現脈沖式特徵,這樣提取脈沖信號,就能計算出每分鍾的心跳次數,也就是心率。
由於血液是紅色的,反射紅光,吸收綠光,所以絕大多數光電手錶是發射綠光。
如果你覺得上面表達有些晦澀,我們可以舉個例子
假設手錶的發光數值為100,皮膚、肌肉組織恆定吸收10,血液總吸收為15。
那反射後為100-10×2-15=65(因為要兩次穿透皮膚),這時心臟收縮,一股血流涌過來,血液總吸收變成了30,那反射後為100-10×2-30=50。
由於血液是周期性脈沖式流動,所以發光數值就一直呈現65-50-65-50-65-50-65-50-65-50這樣的周期變化,通過計算每秒多少次脈沖變化,就得出你的心率。
二、為什麼大多數心率手錶都是採用的綠光呢?
選擇什麼顏色的光不是隨意的,而是要考慮皮膚由於有顏色會吸收某些波長較短的光,如果光的波長較短就無法進入體內,而且要爭取讓血液吸收更多的光這樣才能敏感地感受到血流脈沖變化特徵。
總體來說,綠光-紅光作為測量光源較好。早起多數採用紅光為光源,但目前認為綠光作為光源得到的信號更好,所以現在大部分運動手錶都採用綠光為光源。
但是考慮到皮膚情況的不用(膚色、汗水),某些高級運動手錶會根據情況,自動輪換使用綠光、紅光等等。
比如AppleWatch就是使用綠光和紅外光,當其處於15攝氏度以下的溫度時,通過測量綠光的吸收狀況來獲取更為精準的數據。
而高溫環境下,比如用戶正在揮汗如雨地跑步時,皮膚表面水分增加,由於更多綠光已經被吸收掉,要檢測皮下反射的綠光就比較困難,這時AppleWatch就轉換到紅外光模式。
佳明手錶同樣也是採用了綠光和紅光兩種模式。
三、影響光電手錶測量精度的因素
雖然很多手錶都聲稱自己測量准確,但如果採用實驗測試方法,還是能發現光電手錶的准確性並不是100%,畢竟人體是一個非常復雜的結構。
影響光電手錶的主要因素至少有這么一些:
1、干擾信號
事實上,光電式心率測量設備最大的技術障礙是如何將生物特徵信號從大量亂七八糟的干擾信號中分離出來?
當光線射入一個人的皮膚時,由於光線被人體不同組織所吸收,所以只有一小部分光線返回給光接收器,並且這些微弱的被返回的光線中,只有一點點是由心臟收縮的血流量調節的,剩下的都分散在非搏動性生理物質上,例如皮膚、肌肉等等。
因此,人體處於劇烈運動狀態時,皮膚、肌肉這些非搏動性生理物質也產生移動,而這種移動就會導致光線吸收產生變化,由此導致很難從光線中發現真實血流量變化所帶來的光線變化特徵。
此外,周圍光線干擾還加劇這個問題的嚴重性,所以光電手錶佩戴要適度緊一點,如果鬆鬆垮垮,大量自然光線也會被光接收器所接受,甚至創造出近似生理性質的脈動信號。
因此,在腕帶式光電手錶的使用過程中,通常會要求攜帶者佩戴嚴實,以避免漏光而使得環境光線對測量產生干擾。
2、皮膚膚色
人們膚色不同,顏色深淺不同,也會對對光的吸收產生不同影響,這就意味著光電式心率測量設備感測器捕獲的光的強度和波長是取決於穿戴手錶的人的膚色的。
例如
深色皮膚吸收綠色光較多,如果皮膚顏色較深,那麼測量心率的准確性就會下降,這是不是意味著黑人使用光電式心率手錶幾乎沒有可能?
還有些人有紋身,這也是蘋果被人們詬病的「紋身門」,手腕有紋身的蘋果手錶用戶發現顯示屏上的數據顯示非常微弱,甚至沒有。
也許你會問,膚色淺是不是測量准確性會提高,遺憾的是,膚色越淺的人,反射光則在明亮的光束下又越容易散掉。
3、信號交叉問題
具有周期性特徵的運動比如跑步會產生交叉干擾方面的問題,而光電手錶恰恰測量的最主要的運動就是跑步這類運動,這就是矛盾所在,因為光信號數據通常與擺臂頻率或者步頻頻率(140-190步/分)處於同一個區間里。
許多光電手錶的運演算法則很容易將通過光電手錶測量的擺臂、步頻等信息錯誤解讀成心率,因為跑步時規律地擺臂本身就會成為一個特定的信號干擾。
因為當心率和擺臂頻率、步頻接近重疊時,許多光電手錶傾向於鎖定擺臂頻率並將其顯示為心率。
誇張一點說,光電手錶顯示的是你的步頻,而不是心率。
4、佩戴部位
事實上,腕部是最不能做到精確測量的部位之一。
因為這個區域(肌肉、肌腱、骨頭等等)會產生更高的光線干擾,並且手腕部位的血管結構有高度的變異性,但是戴手錶肯定就是戴在手腕上,矛盾就在這里!
其實,前臂部位被認為是更好的選擇,因為在那裡的皮膚表面有更高的血管密度。更為誇張的是,對於光電手錶來說,耳朵是至今為止被認為最佳的部位。
因為那裡只有軟骨和毛細血管,即使身體在運動耳朵也不會有的太多位移,因此大大減少了對於光線的干擾。
混合耳機技術和光電技術的耳掛式心率測量裝置會不會成為未來一種的新的技術選擇呢?
盡管目前市面上,光電式心率手錶似乎有取代胸帶式心率手錶的趨勢,因為基於PPG技術的心率測量穿戴設備無論是從測量還是使用上來看都比較方便。
但唯獨在測量精度、穩定性方面卻時常表現得不盡如人意,誤差較大,特別是運動強度比較大,心率比較高的時候。
四、讓人哭笑不得的光電手環測量卷紙「心率」
有人將光電手環套上卷紙上,平放在桌面上,同時打開心率檢測,這時並沒有顯示心率數據。
但是,如果將手環和卷紙繼續放在比較暗的地方,但是拿在手上反復晃動。這時手環開始穩定地出現了心率數據。
又或者把卷紙平放在桌面上,打開心率檢測。之後開始有規律的按壓卷紙。心率數據再次出現了。
其實不光是手環,甚至蘋果Applewatch也會呈現測量不同物體都能有心率的神奇現象!
卷紙有「心跳」,這顯然是違背邏輯的事情,為什麼會出現這種現象,那是因為這種測試方式主要是依靠光線反射,因此只要反射的光線有一定規律就有可能會被探測器識別為「心率」!
手錶不知道測量的是什麼,它只會根據物理條件和演算法「忠實」地記錄實際結果。
有專家表示,衛生紙內的植物纖維是光信號的良好反射體,而不斷地晃動、擠壓卷紙,演算法就會將反射的光信號的規律變化擬合為心率,這是很正常的現象!
五、總結
光電手錶測量技術經過多年發展和演算法優化,在安靜以及中低強度運動時,精度已經足夠好,但在高心率時,由於影響因素眾多,誤差開始加大。
有些光電手錶要求你戴在小臂、大臂而非手腕上,又或者採用多個發光頭和接收器多通道測量,其目的都是為了避免影響因素,提高測量精度。
參與話題
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Ⅸ 黃華的專題配音

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Ⅹ 脈搏感測器的原理是什麼

常見的脈搏感測器是一種微壓力感測器。該感測器緊貼測量點皮膚後,能將脈搏跳動的壓力過程轉換為信號輸出,測量儀器可以顯示脈搏跳動的細微過程和周期。
第一個給大家介紹一下光學感測器的原理指紋識別技術是當今應用最為廣泛的生物識別技術。指紋圖像的採集處於指紋識別系統的最前端,是其關鍵技術之一。在對多種指紋採集技術分析和比較的基礎上,詳細介紹了美國Veridicom公司生產的新一代 電容 式指紋感測器FPS200的性能、結構及工作原理。該感測器具有高性能、低功耗、低價格和小體積等優點,並且內置了三種通信介面,可以方便地集成到各種嵌入式設備。最後給出一套指紋採集儀的硬體設計方案和圖像採集程序,對感測器的使用和設計中的關鍵問題進行了具體說明。

第二個是聲波感測器人們能聽到聲音是由於物體振動產生的,它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內,超過20KHZ稱為超聲波,低於20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。超聲波是一種在彈性介質中的機械振盪,有兩種形式:橫向振盪(橫波)及縱和振盪(縱波)。在工業中應用主要採用縱向振盪。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,並且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠。利用超聲波的特性,可做成各種超聲感測器,配上不同的電路,製成各種超聲測量儀器及裝置,並在通迅,醫療 家電 等各方面得到廣泛應用。

第三個是測力感測器通過測力感測器原理,用戶能夠比較清楚的了解測力感測器是如何進行工作的。同時測力感測器,廣泛應用於印刷、復合、塗布、剪切、造紙、 橡膠 、紡織、 電線電纜 及膠片等卷取控制設備和生產線上,能與國外同類感測器互換。測力感測器是由一個或多個能在受力後產生形變的彈性體,和能感應這個形變數的 電阻 應變片組成的電橋電路,以及能把電阻應變片固定粘貼在彈性體上並能傳導應變數的粘合劑和保護電子電路的密封膠等三大部分組成測力感測器,測力感測器的測量原理。

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