基于多普勒原理的血流速度計設計

要采集人體的多普勒頻移信號必須包括血流速度計探頭部分，它用于檢測頻移信號，在用多普勒進行血流的速度檢測的時候，首先向檢測的部位發出一定頻率的超聲波，利用多普勒效應進行接收反射波，再把多普勒頻移信號檢測出來，這是血流速度計探頭的工作。
采集后的頻移信號要送入單片機進行頻率統計必須先進行處理，首先要對微弱的多普勒頻移信號進行功率放大，之后分為兩部分，一部分送入揚聲器，因為頻移信號大約為1～2kHz之間，在人耳的聽覺范圍之內，因此送入多普勒信號之后，可從揚聲器聽到多普勒音，方便了醫生的診斷。同時，另一部分送入整形模塊，經過零檢測之后多普勒信號變為方波，即將頻移信號進行轉換為數字脈沖，方波接入單片機，單片機對頻移信號進行頻率記數，得到頻移△f，在這之后單片機通過串行通信，即單片機要和上位機通過串口進行通信，必須有串口通信電路。單片機把計算的多普勒頻移信號的頻率送到上位機，上位機計算出血流速度并且畫出血流速度圖像。
2．1 血流速度計探頭的整體設計
測量血流速度的關鍵是多普勒頻移信號的提取，多普勒頻移信號是血流速度的真實反映，血流速度計探頭的主要作用是獲得頻移信號，為血流速度的檢測提供最原始的數據。多普勒信號提取的硬件模塊如圖3所示，圖4是具體電路。下面將詳細的論述提取多普勒頻移信號的方法。

振蕩電路產生一個8.2 MHz高頻的方波信號，把它進行功率放大后就可接超聲波發射環節，發射出8．2 MHz的周期信號。同時這個振蕩信號也是頻移信號的解調所需要的。
超聲信號的發射器中，發射器是一個壓電晶體，即超聲波傳感器，振蕩信號激勵發射晶片發射超聲波，超聲信號發射系統發射出8.2 MHz的超聲波，發射的頻率是振蕩電路的頻率所決定的，但是只有它和晶體的固有頻移相一致時發射出的超聲波才是最強的。
在超聲信號傳感器中，接收晶片是與發射晶片分開的。當發射超聲波遇到紅細胞時就產生有多普勒頻移信號的回聲信號。對于接收到的信號需要選頻，以去掉不需要的信號，并且激勵需要的信號。