[发明专利]一种基于反馈系统的可自动调节光电传感器信号电路

说明书

本发明涉及一种基于反馈系统的可自动调节光电传感器信号电路，所述控制器连接有LED驱动电路，所述LED驱动电路驱动光发射器件发光，所述光发射器件的一侧设置有光接收传感器，所述光发射器件和光接收传感器之间设置有挡光装置，所述光接收传感器感应到患处反射的光后，产生信号电流经传感器信号处理电路处理后，由反馈电路反馈信号到控制器，所述控制器根据反馈信号调整LED驱动电路来控制光发射器件的亮度。本发明通过在光接收传感器后接入一个反馈电路，能够根据具体检测时的各种环境温度变化进行实时的调节，从而测量到准确的数据；采用很少的外围器件，却可以大大提高传感器输出有效信号的质量，适应不同环境下测量的需求。

技术领域

本发明涉及一种基于反馈系统的可自动调节光电传感器信号电路，属于电子电路应用领域。

背景技术

光电传感器用于检测人体体征参数的应用已经越来越普及，随着技术的发展，其应用也越来越广泛，通过发光装置发出一种光波照射到皮肤或其他生物组织表面，根据不同波长的光波可穿透或可吸收的参数的不同，采用光传感器来接收反射后的信号，通过分析信号的强度成分等信息，现在已经可以用来检测心率，参与血压评估，血氧计算，血糖评估等等很多比较实用的生物体征检测应用中。

反射式的光电传感器电路是一种比较普遍的无创检测系统方案，它有着易实现，体积小，无创伤等诸多优点，只需要将传感器贴合在被测对象表面，开启传感器电路，很短时间内即可获取相应的被测参数。

然而，现有的应用没有很好地引入反馈回路来调节传感器的测量信号的电路，导致不能自适应不同环境下测量的需求。比如采用光电传感器测量人体脉搏信号的应用中，如果将传感器贴合在手指部位测量，如果手指指端的温度很低，血流流动很微弱，如果不加改变地仍然输出和手指温和时一样的光强的话，传感器很难检测出有效的脉搏信号，导致测量错误。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种简单易实现的基于反馈系统的可自动调节光电传感器信号电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于反馈系统的可自动调节光电传感器信号电路，包括控制器、LED驱动电路、光发射器件、光接收传感器、传感器信号处理电路和反馈电路，所述控制器连接LED驱动电路，所述LED驱动电路驱动光发射器件发光，所述光发射器件的一侧设置光接收传感器，所述光发射器件和光接收传感器之间设置有挡光装置，所述光接收传感器感应到患处反射的光后，产生信号电流经传感器信号处理电路处理后，由反馈电路反馈信号到控制器，所述控制器根据反馈信号调整LED驱动电路来控制光发射器件的亮度。

优选地，所述传感器信号处理电路包括与光接收传感器Q1连接的转换电阻R2，所述光接收传感器Q1还与隔断直流的电容C3的一端连接，所述电容C3的另一端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路将经过直流偏置的有效合成信号输出到后端连接的放大电路。

优选地，所述直流偏置电路包括与所述电容C3另一端分别连接的电阻R3、电阻R7和运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的输出端与所述放大电路连接。

优选地，所述放大电路包括与直流偏置电路连接的运算放大器U1A，所述运算放大器U1A还连接有电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C1，所述电容C1为滤波电容，和电阻R4起到低通滤波的作用，所述电阻R6为运放的环路补偿电阻，防止运放自激震荡。

优选地，所述电阻R4和电阻R5的比值为49:1，计算出运放的放大倍数为(49+1)/1＝50倍。

优选地，所述光发射器件为LED，所述LED的一端与LED驱动电路Q2连接，其另一端连接限流的电阻R1。

优选地，所述反馈电路包括与所述传感器信号处理电路连接的AD转换电路，所述AD转换电路将信号转换为数字信号回馈给控制器。