一種醫(yī)用人體基本參數(shù)測(cè)試儀的設(shè)計(jì) (1)

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，由提取體溫、脈搏次數(shù)和呼吸間隔的傳感器及相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊、放大整形模塊、電源模塊、鍵盤控制模塊，以及LCD顯示模塊等構(gòu)成。系統(tǒng)還包括一個(gè)可以與獨(dú)立監(jiān)測(cè)單片機(jī)進(jìn)行串行通訊的集中監(jiān)測(cè)機(jī)，用于對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示。

4 理論分析

　　4．1 脈搏測(cè)量誤差分析

　　人的脈搏頻率一般為60～100次／min，以脈搏信號(hào)調(diào)整、整形后的信號(hào)為門限，在第一個(gè)上升沿開始對(duì)標(biāo)準(zhǔn)脈沖fo計(jì)數(shù)，第二個(gè)上升沿停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為N。這種在門限內(nèi)的填充計(jì)數(shù)存在誤差。脈沖頻率越小，計(jì)數(shù)值越大，此方法固有誤差的影響就越小。則脈搏頻率f=100次／min時(shí)，誤差最大。取fo=l kHz，此時(shí)理論上N=fo(60／100)=600次，而實(shí)際可能為599或者601。根據(jù)公式f=(60xfo)／N，可以得到f1=100．169次／min和99．833次／min。△fmax≤0.2次／min，精度很高。

　　4．2 溫度測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法分析

　　影響體溫測(cè)量的因素很多。為提高測(cè)量精度，適當(dāng)增加測(cè)量次數(shù)，利用補(bǔ)償?shù)姆椒p小隨機(jī)誤差的影響。為了獲得最可信賴的結(jié)果，利用最小二乘法，在殘余誤差平方和最小的條件下測(cè)得值最可信賴。

　　被測(cè)溫度和輸出電壓V成線性關(guān)系，即V=b+aT，則線性參數(shù)的誤差方程為

　　式中：vi為每次測(cè)試值和真值的誤差。