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3．1 传感器的选择
脉搏传感器的选择对于整个采集系统的设计非常重要。脉搏传感器的基本功能就是将切脉压力和桡动脉搏动压力这样一些物理量(非电量)转换成为便于测量的电信号。因此要求传感器具有一定的检测重复性和线性，可以重复使用，而且测得的数据具有一定的精度；其次，环境温度对其影响较小，可以保证在较大范围内数据具有一定的精度；同时，还需具有一定的灵敏度和稳定性。
3．1．1 SC0073传感器
该传感器采用压电复合材料作为换能元件，信号通过特殊的匹配层传递到换能元件上变成电荷量，再经传感器内部放大电路转换成电压信号输出。该传感器是一种高性能低成本的振动传感器，具有灵敏度高、频率响应范围宽、抗过载及冲击能力强、抗干扰性好、操作简便等特点。通过测试该型号传感器性能基本满足条件，但是信号稳定性欠佳，尤其是柱状的结构外形，导致其无法与腕带方便的配合。
3．1．2 HK-2000B脉搏传感器
HK-2000B脉搏传感器采用高度集成化工艺将力敏组件、灵敏度温度补偿组件、感温组件、信号调理电路集成在传感器内。主要特点是灵敏度高、抗干扰性能强、过载能力大、性能稳定可靠、使用寿命长。实验发现由HK-2000B提取信号绘制的脉搏波形清晰稳定，使用时无需搭建前置放大电路，但体积过大，无法对三个脉位进行同时测量。
3．1．3 PVDF压电传感器
PVDF压电传感器由PVDF压电薄膜构成。与其他压电材料相比，PVDF压电薄膜具有压电系数大、频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点，且重量轻、柔软不脆。对该传感器的测试如下：分辨率、灵敏度等指标均符合要求，而且得到的脉搏波形与HK-2000B获得质量相当。综合以上对比，本设计方案中选取PVDF压电传感器作为脉搏测量传感器。
3．1．4 BP300T压力传感器
本系统中使用BP300T压力传感器监测腕带压力。BP300系列压力传感器是专为电子血压计开发的一款压力传感器，具有结构简单、性能稳定、可靠性好、通用性强等优点。
3．2 信号调理电路
脉搏信号处理电路主要是对检测到的微弱脉搏电信号进行信号处理，并滤去多余的噪声信号。考虑到脉搏信号为超低频信号，极易引入工频干扰，而且采集到的脉搏电压信号幅度通常在0～20 mV之间，并不符合A／D转换器的输入电压的范围(一般为-5～+5 V)。鉴于以上特点，PVDF脉搏传感器和压力检测传感器均使用以下调理电路。
3．2．1 前置放大电路设计分析
前置放大电路对于脉搏波信号采集来说至关重要，考虑到脉搏信号的特点，为了放大噪声环境中传感器输出的弱信号，对于放大器要求具有：极高的共模和差模输入阻抗；很低的输出阻抗；精确和稳定的增益；极高的共模抑制比。基于以上分析，选用ANALOG DEVICES公司生产的低功耗、高精度仪表放大器AD620作为前置放大的核心器件。

图3是AD620的简化示意图，AD620由三个放大器组成，其内部采用“三运算放大器”典型电路，仅需要一只外接电阻便可使增益在1～1 000之间任意调节，其调节是通过1脚和8脚间的阻抗Rg来实现的。AD620管脚图如图4所示。前置放大电路结构如图5所示。

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关键词： STC 89C C52 89