一種醫用人體基本參數測試儀的設計 (1)

3 系統總體設計

　　系統以單片機為控制核心，由提取體溫、脈搏次數和呼吸間隔的傳感器及相應的信號調理模塊、放大整形模塊、電源模塊、鍵盤控制模塊，以及LCD顯示模塊等構成。系統還包括一個可以與獨立監測單片機進行串行通訊的集中監測機，用于對儀器設備進行網絡化管理。系統具體實現框圖如圖2所示。

4 理論分析

　　4．1 脈搏測量誤差分析

　　人的脈搏頻率一般為60～100次／min，以脈搏信號調整、整形后的信號為門限，在第一個上升沿開始對標準脈沖fo計數，第二個上升沿停止計數，計數值為N。這種在門限內的填充計數存在誤差。脈沖頻率越小，計數值越大，此方法固有誤差的影響就越小。則脈搏頻率f=100次／min時，誤差最大。取fo=l kHz，此時理論上N=fo(60／100)=600次，而實際可能為599或者601。根據公式f=(60xfo)／N，可以得到f1=100．169次／min和99．833次／min?！鱢max≤0.2次／min，精度很高。

　　4．2 溫度測量數據處理方法分析

　　影響體溫測量的因素很多。為提高測量精度，適當增加測量次數，利用補償的方法減小隨機誤差的影響。為了獲得最可信賴的結果，利用最小二乘法，在殘余誤差平方和最小的條件下測得值最可信賴。

　　被測溫度和輸出電壓V成線性關系，即V=b+aT，則線性參數的誤差方程為

　　式中：vi為每次測試值和真值的誤差。