[实用新型]腕式心率表

说明书

一.所属技术领域

本实用新型涉及一种测量心率的装置，尤其是能戴在手腕上实时精确的测量并显示心率的腕式心率表。

二.背景技术

目前，公知的心率检测设备大多采用了集成度比较低的单片机和一些复杂的独立的外围电路来实现前端的数据采集和中心数据处理，对工频和低频干扰都是用模拟滤波器去除，虽然价格比较低廉。但是，整个系统的集成度低，容易引入干扰，模拟滤波器的精度相对数字滤波器较低，同时不便于集成，系统性能低，不能进行复杂的数据处理和运算，虽然有些已经实现了便携式的电池供电，但体积仍然较大，不方便运动时随身携带，同时功耗大，待机时间短。医疗产品中用于临床的脉搏采集基本以光电传感器采集脉搏方法为主，该方法主要的依据是：血液是一种高度不透明的液体，血液中含有大量的血红细胞，这种细胞具有很强的吸收红外线的能力，当人体动脉血管随心脏周期性的收缩和舒张时，动脉血管内血液容积会变化，动脉所在部分的人体组织对于红外光的投射性就会发生变化，通过测量人体组织对红外光的投射程度来采集心脏搏动信号，具有体积小，灵敏度高、使用简单的优点。但是，这种投射现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显，因此光电式传感器的测量部位通常在人体的手指尖，这种测量方式不适合在运动的同时测脉搏，要测脉搏时必须先停下来，不能实现运动时的实时测量和报警功能，同时功耗大不适合做微型便携式产品。

三.发明内容

为了克服现有的心率检测设备集成度低、系统性能差、抗干扰能力差、功耗大、不方便随身携带和不能在运动的同时实时测量心率的不足，本实用新型提供一种腕式心率表，该腕式心率表不仅能提高系统的集成度和性能，降低系统功耗，而且能方便的随身携带，能在运动的同时实时的测量并显示心率，并进行实时报警。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在表体内包含有敏感单元、显示单元、滤波单元、电源单元、微控制单元、键盘采集单元和报警单元；电源单元分别与敏感单元、微控制单元、键盘采集单元和报警单元连接，敏感单元与滤波单元连接，微控制单元分别与滤波单元、键盘单元、报警单元和显示单元连接。电源单元给敏感单元、微控制单元、键盘采集单元和报警单元提供工作电压；敏感单元能模拟中医切脉时所取寸、关、尺三部，按浮、中、沉三种诊法检测脉搏信号，把微弱的脉搏信号实时的转化成模拟电压信号；微控制单元集成了的高精度仪表放大器、16阶数字FIR高通数字滤波器、模/数转换器、液晶屏驱动器、实时时钟，提高了系统的集成度；显示单元将微控制单元处理后的心率数值实时显示，同时微控制单元还会控制显示单元准确显示时钟、闹钟和日历；键盘单元设定心率上下限和时钟、闹钟和日历；报警单元在测得的心率值超出设定的心率上下限范围后，自动报警。本实用新型采用硬件滤波和数字滤波相结合，以数字滤波为主，微控制单元内集成了高精度仪表放大器，能很好的抑制了元器件噪声，由于人体微动和呼吸引起的基线飘移，其频率低于1Hz，属于超低频信号，不适合用模拟高通滤波滤除，本实用新型采用了16阶数字FIR高通滤波器来滤除这些直流和低频分量，由于脉搏信号的频率下限为0.05Hz，为了不损失其低频分量，高通滤波器的截止频率一般定为0.03HZ，由于供电线路几乎无所不在，人体处在复杂的电磁环境中，通过各种途径拾取工频干扰，使之常常成为脉搏测量中主要的干扰源。所以采集电路输出的脉搏信号中仍然不可避免地混有较强的工频干扰，若不滤除将大大影响测量精度。传统的模拟电路滤波器在精度方面无法与数字滤波器相比。因此本实用新型发明采用16阶50HZ陷波器滤除工频干扰，通过实践证明运用数字滤波技术结合能进行复杂数字运算的微控制单元，滤波效果更好。

本实用新型的设计特点及有益效果表现在：

敏感单元能模拟中医切脉时所取寸、关、尺三部，按浮、中、沉三种诊法检测脉搏信号，把微弱的脉搏信号实时的转化成模拟电压信号，经过滤波单元使脉搏信号反映的病理性特征信息得到完整的保留的同时滤除高频干扰，并输出给微控制单元，微控制单元集成了高精度仪表放大器、模/数转换器、液晶屏驱动器、实时时钟和通用串行总线接口，提高了系统集成度，降低了系统的功耗，结合微控制单元的心率测量算法，实现对人体心率的实时精确的测量并通过显示单元实时显示，还能通过键盘单元进行设定心率上下限，当心率超出这个范围时，由报警单元发出报警。

1.本实用新型设计了高集成度的微控制单元，提高了系统的集成度，降低了系统的功耗，满足了腕式心率表的需要。