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1、醫(yī)學(xué)物理實驗,氣體壓力傳感器特性及人體心率、血壓測量實驗,大連大學(xué)物理系 戚非,實驗?zāi)康?了解氣體壓力傳感器的工作原理、測量氣體壓力傳感器的特性。 了解人體心率、血壓測量原理，并利用壓阻脈搏傳感器測量心率，用自己組裝的數(shù)字壓力表采用柯氏音法測量人體血壓。,,,,實 驗 儀 器,FD-HRBP-A壓力傳感器特性及人體心律血壓試驗儀由八部分組成：1.指針式壓力表；2、MPS3100氣體壓力傳感器；3、數(shù)字電壓表；4、壓阻脈搏傳感器；5、智能脈搏計數(shù)器；6、血壓袖套和聽診器血壓測量裝置；7、實驗接插線；8、100ml注射器輸入裝置,實驗儀器示意圖,,實 驗 原 理,在物理實驗中，需要測量各種物理

2、量，其中不少是非電量。由于電學(xué)量在測量、傳送和記錄等方面存在很多優(yōu)點，所以在現(xiàn)代測量技術(shù)中對非電量測量廣泛使用電測法。 將非電量信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置叫做傳感器。傳感器的作用就是將被測量的非電量信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電量信號，然后在經(jīng)過適當?shù)臏y量電路處理后，送至指示器指示或記錄。這種非電量至電量的轉(zhuǎn)換應(yīng)用不同物體的某些電學(xué)性質(zhì)與被測量量之間的特定關(guān)系來實現(xiàn)的。,實 驗 原 理,非電量測量系統(tǒng)一般由傳感器、測量電路和顯示記錄三部分組成，他們的關(guān)系如圖所示，即通過壓力傳感器將“非電量”的測量轉(zhuǎn)變?yōu)椤半妷骸睖y量的電測系統(tǒng)。,MPS3100氣體壓力傳感器電原理圖,MPS3100壓力傳感器主要指標：,,

3、,1、壓力是一種非電量的物理量，它可以用指針式氣體壓力表來測量，也可以用壓力傳感器把壓力轉(zhuǎn)換成電量，用數(shù)字電壓表測量和監(jiān)控。本儀器所用氣體壓力傳感器為MPS3100，他是一種壓阻原件組成的橋，其原理圖如下：,給氣體壓力傳感器加上+5V的工作電壓，氣體的壓強范圍為0-40kPa。隨著氣體壓強的變化能輸出0-75mV的電壓。在40kPa時輸出40mV（min);(100mV （max))。由于制造技術(shù)的關(guān)系，傳感器在0kPa時，輸出電壓時不為零。但可以在1，6腳串聯(lián)一個小電阻來調(diào)整。,人體的心律、血壓是人體的重要生理參數(shù)，心跳的頻率、脈搏的波形和血壓的高低是判斷人身體健康的重要依據(jù)。故測量人體的心

4、律、血壓也是醫(yī)學(xué)院學(xué)生必須掌握的重要內(nèi)容。,2、心律的測量,心臟的跳動的頻率稱為心律（次/分鐘），心臟在周期性波動總擠壓血管引起脈搏管壁的彈性形變，在血管處測量此應(yīng)力波得到的就是脈搏波。 利用壓阻傳感器對脈搏信號進行檢測，并通過單片機技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)智能化的脈搏測試。,3、血 壓 的 測 量,人體血壓指的是動脈血管中脈動的血流對血管壁產(chǎn)生的側(cè)向垂直于血管壁的壓力。主動脈血管中垂直于管壁的壓力的峰值就是收縮壓，谷值為舒張壓，血壓是反應(yīng)心血管系統(tǒng)狀態(tài)的重要的生理參數(shù)。 采用柯氏音法測量血壓值。,4、實 驗 內(nèi) 容--------注意事項,本實驗儀器所用氣體壓力表為精密微壓表，測量壓強范圍為全

5、范圍的4/5，即32kPa。微壓表的0-4kPa為精度不確定范圍，故實際測量范圍為4-32kPa。 實驗時壓氣球只能在測量血壓時應(yīng)用，不能直接接入進氣口。,4、實 驗 內(nèi) 容,1、實驗前的準備工作 儀器實驗前開機5min，待儀器穩(wěn)定后才能開始做實驗。注意實驗時嚴禁加壓超過32kPa。 2、氣體壓力傳感器的特性測量 （1）按照圖連接電路圖。 （2）測量氣體壓力傳感器的輸出電壓（4-32kPa測8點）。 （3）畫出氣體壓力傳感器的壓強P與輸出電壓U的關(guān)系曲線，計算出氣體壓力傳感器的靈敏度。,4、實 驗 內(nèi) 容,3、心律的測量 A. 定標：使氣體壓力為4KPa時為40mV，32KPa時為 320mV

6、，反復(fù)調(diào)整“調(diào)零”和“增益”旋鈕，使其滿足上面的條件。 B、將壓阻式脈搏傳感器放在手臂脈搏最強 處，插口與儀器脈搏傳感器插座連接，接上電源（+5V） C、按下“計次、保存”按鍵，儀器將會在規(guī)定的一分鐘內(nèi)自動測出每分鐘脈搏的次數(shù)并加以數(shù)字顯示測出的脈搏次數(shù)。,4、實 驗 內(nèi) 容,4、血壓的測量 （1）采用典型的柯氏音法測量血壓，將測血壓袖套綁在上手脈搏處，并把醫(yī)用聽診器插在袖套內(nèi)脈搏處。 （2）血壓袖套連接管用三通接入儀器進氣口，用壓氣球向袖套壓氣至20kPa，打開排氣口緩慢排氣，同時用聽診器聽脈搏，當聽到第一次柯氏音時，記下壓力表的讀數(shù)為收縮壓；若排氣到聽不到柯氏音時，那最后一次聽到的柯氏音時所對應(yīng)的壓力表讀數(shù)就為舒張壓。 （3）如果舒張壓不太肯定，可以用壓氣球補齊至舒張壓讀數(shù)之上，再次緩慢排氣來讀出舒張壓。,5、數(shù)據(jù)記錄,表一 MPS3100氣體壓力傳感器的輸出特性,心律： 次/分 血壓：舒張壓/收縮壓,6、數(shù)據(jù)處理-------作圖法,,MPS3100特性曲線 （1）標出中值點坐標 （2） 計算出氣體壓力傳感器靈敏度A,Thanks,