一種新型測(cè)脈電容傳感器的設(shè)計(jì)與仿真

摘 要：該課題研究由浙江省大學(xué)生科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助，該文介紹了一種全新的差動(dòng)電容式脈象傳感器。三塊平行放置的金屬極板組成兩個(gè)電容器，一個(gè)用做測(cè)量脈搏跳動(dòng)的檢測(cè)電容，另一個(gè)則作為參考電容。測(cè)量電容的金屬極板隨著人體脈搏的跳動(dòng)而上下浮動(dòng)，從而改變了兩個(gè)極板間的距離，使測(cè)量電容的值發(fā)生周期性變化。通過(guò)CAV424芯片，將參考電容的值與測(cè)量電容的值做差分運(yùn)算和放大運(yùn)算，輸出一個(gè)大小隨差分信號(hào)變化的電壓信號(hào)。AD采集此電壓信號(hào)，即為數(shù)字化后的人體脈搏信號(hào)。

關(guān)鍵詞：測(cè)脈 電容傳感器 CAV424

中圖分類號(hào)：TP212文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0057-03

隨著傳感器、集成電路和信號(hào)分析技術(shù)的快速發(fā)展，采集復(fù)雜和微弱的人體信息技術(shù)日趨成熟，將其應(yīng)用于傳統(tǒng)中醫(yī)診脈，對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)研究必然產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用，有利于弘揚(yáng)民族文化，造福人類。當(dāng)前，脈象傳感器按種類可以分為壓電晶片式、電磁式、炭粒式、電動(dòng)切脈器式、應(yīng)電阻式、超聲波式[1]，但是基于電容式傳感器進(jìn)行測(cè)量的則較少，本文主要介紹一種新型的測(cè)脈電容壓力傳感器的設(shè)計(jì)與仿真，其信號(hào)處理電路運(yùn)用CAV424芯片。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，靈敏度高，零磁滯，真空兼容，過(guò)載能力強(qiáng)，非接觸測(cè)量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、非線性誤差小、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)[2]，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好和對(duì)高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)。CAV424電容信號(hào)檢測(cè)集成電路能與A/D轉(zhuǎn)換器及微處理器組成一個(gè)完整的高精度測(cè)量系統(tǒng)[3]，使得后續(xù)電路的設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)便。……