光電脈搏傳感器采集電路原理分析，數據采集模塊組成
發布時間：2024-10-23 09:24:06點擊量：
光電脈搏傳感器采集電路具有廣泛的應用前景，不僅可用于醫療領域的實時監測和診斷，還可應用于健身器材、智能手表等健康監測設備中。隨著物聯網技術的發展，光電脈搏傳感器將成為智能健康管理系統的重要組成部分，為人們提供更加便捷、精準的健康監測服務。
光電脈搏傳感器采集電路主要由光發射電路、光電轉換電路、信號放大電路、濾波電路及數據采集模塊組成。
1.光發射電路
光發射電路一般采用恒定波長的發光二極管（LED）作為光源，其峰值波長通常在500nm~700nm之間，因為這一波段的光對動脈血中氧和血紅蛋白有較好的選擇性。為了保證光源的穩定性，通常采用恒流源電路，通過穩壓管和三極管等元件確保LED的發光強度恒定。
2.光電轉換電路
光電轉換電路利用光電二極管（或光電池）將透射或反射回來的光信號轉換為電信號。當光照射到光電二極管上時，會產生光生載流子，使反向電流（光電流）增大。該電流與光強成正比，從而間接反映了脈搏信號。
3.信號放大電路
由于脈搏信號微弱，通常只有毫伏級水平，且頻帶較寬（0.05~200Hz），因此需要通過放大器進行信號放大。前級放大電路常采用反相放大電路，通過選擇合適的電阻和電容值，可以實現較高的放大倍數，并消除直流量。
4.濾波電路
濾波電路用于濾除信號中的高頻噪聲和工頻干擾。常用的濾波電路包括低通濾波器和帶通濾波器。在本設計中，采用了二階低通濾波電路，通過串聯兩個壓控型二階低通濾波器，可以有效降低50Hz工頻干擾，提高信號的信噪比。
5.數據采集模塊
數據采集模塊通常采用微控制器（如單片機或ESP-D1開發板）的模擬輸入口進行數據采集。為了保證采集精度，輸入引腳應接在模擬輸入口上，并確保電壓范圍在允許的范圍內（如ESP-D1的A0口為0-3.3V）。
