医用电子电路设计及应用(第2版)
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模块详解

1.人体阻抗采集电路

本设计中人体阻抗采集主要采用医用电极片(其实物见图2-3)来实现。医用电极片的用途有很多种,下面介绍医用电极片的特点及其应用。

具有远红外射线,可以更好地促进血液循环,缩短治疗时间。

无电干扰,无电解作用,安全性好。

导电性好。

电极片使用柔软,有弹性,可贴于身体任何部位。

人体阻抗采集电路如图2-4所示,图中,J1代表医用电极片的接口,进行人体阻抗的测量。测量到的人体阻抗值经过三极管电路转换为电压值,且数值较小。因为电路需要初始化(即在测量正常精神压力状态时,灯D1亮,其他灯灭),以及电路元器件可能含有一定误差,所以电路中的一些电阻设定为可变电阻器,即RV1和RV2,以此来调节采集电路输出的电压SIG。

图2-3 医用电极片实物

图2-4 人体阻抗采集电路

2.LM3915控制电路及LED显示电路

LM3915是一款感测模拟电压并且可以驱动10个LED、LCD或真空荧光显示器的单片集成电路(本电路驱动5个LED),提供了对数3dB/步的模拟显示。其典型应用电路如图2-5所示。

注意

如果到LED供电的导线是6in或者更长,则电容C1是必须加的。

电路在dot模式的应用是广泛的。如果应用于bar模式,则连接9脚和3脚。VLED必须保持低于7V或者使用降压电阻去限制芯片的电源损耗。

图2-5 LM3915典型应用电路

图2-6所示为本装置中LM3915控制电路及LED显示电路部分。医用电极片感知人体皮肤的电压变化,并送入LM3915的输入端5脚,可驱动5个LED。经过仿真测量,当输入5脚的电压约为80mV时,D1发光;当电压升高至约440mV时,D5发光,同时蜂鸣器发声。由上面LM3915的资料可知,本控制电路中VREF=1.25V,ILED=27mA,即电阻R3维持LED电流在27mA左右。

图2-6 LM3915控制电路及LED显示电路