本實(shí)用新型涉及一種基于反饋系統(tǒng)的可自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器信號(hào)電路，屬于電子電路應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光電傳感器用于檢測(cè)人體體征參數(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普及，隨著技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，通過(guò)發(fā)光裝置發(fā)出一種光波照射到皮膚或其他生物組織表面，根據(jù)不同波長(zhǎng)的光波可穿透或可吸收的參數(shù)的不同，采用光傳感器來(lái)接收反射后的信號(hào)，通過(guò)分析信號(hào)的強(qiáng)度成分等信息，現(xiàn)在已經(jīng)可以用來(lái)檢測(cè)心率，參與血壓評(píng)估，血氧計(jì)算，血糖評(píng)估等等很多比較實(shí)用的生物體征檢測(cè)應(yīng)用中。

反射式的光電傳感器電路是一種比較普遍的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)方案，它有著易實(shí)現(xiàn)，體積小，無(wú)創(chuàng)傷等諸多優(yōu)點(diǎn)，只需要將傳感器貼合在被測(cè)對(duì)象表面，開(kāi)啟傳感器電路，很短時(shí)間內(nèi)即可獲取相應(yīng)的被測(cè)參數(shù)。

然而，現(xiàn)有的應(yīng)用沒(méi)有很好地引入反饋回路來(lái)調(diào)節(jié)傳感器的測(cè)量信號(hào)的電路，導(dǎo)致不能自適應(yīng)不同環(huán)境下測(cè)量的需求。比如采用光電傳感器測(cè)量人體脈搏信號(hào)的應(yīng)用中，如果將傳感器貼合在手指部位測(cè)量，如果手指指端的溫度很低，血流流動(dòng)很微弱，如果不加改變地仍然輸出和手指溫和時(shí)一樣的光強(qiáng)的話，傳感器很難檢測(cè)出有效的脈搏信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為克服上述問(wèn)題，提供一種簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的基于反饋系統(tǒng)的可自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器信號(hào)電路。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于反饋系統(tǒng)的可自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器信號(hào)電路，包括控制器、LED驅(qū)動(dòng)電路、光發(fā)射器件、光接收傳感器、傳感器信號(hào)處理電路和反饋電路，所述控制器連接LED驅(qū)動(dòng)電路，所述LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件發(fā)光，所述光發(fā)射器件的一側(cè)設(shè)置光接收傳感器，所述光發(fā)射器件和光接收傳感器之間設(shè)置有擋光裝置，所述光接收傳感器與所述傳感器信號(hào)處理電路連接，所述傳感器信號(hào)處理電路通過(guò)反饋電路連接到控制器。

優(yōu)選地，所述傳感器信號(hào)處理電路包括與光接收傳感器Q1連接的轉(zhuǎn)換電阻R2，所述光接收傳感器Q1還與隔斷直流的電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端連接直流偏置電路，所述直流偏置電路將經(jīng)過(guò)直流偏置的有效合成信號(hào)輸出到后端連接的放大電路。

優(yōu)選地，所述直流偏置電路包括與所述電容C3另一端分別連接的電阻R3、電阻R7和運(yùn)算放大器U1B，所述運(yùn)算放大器U1B的輸出端與所述放大電路連接。

優(yōu)選地，所述放大電路包括與直流偏置電路連接的運(yùn)算放大器U1A，所述運(yùn)算放大器U1A還連接有電阻R4、電阻R5、電阻R6和電容C1，所述電容C1為濾波電容，和電阻R4起到低通濾波的作用，所述電阻R6為運(yùn)放的環(huán)路補(bǔ)償電阻，防止運(yùn)放自激震蕩。

優(yōu)選地，所述電阻R4和電阻R5的比值為49:1，計(jì)算出運(yùn)放的放大倍數(shù)為(49+1)/1＝50倍。

優(yōu)選地，所述光發(fā)射器件為L(zhǎng)ED，所述LED的一端與LED驅(qū)動(dòng)電路Q(chēng)2連接，其另一端連接限流的電阻R1。

優(yōu)選地，所述反饋電路包括與所述傳感器信號(hào)處理電路連接的AD轉(zhuǎn)換電路，所述AD轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)回饋給控制器。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)在光接收傳感器后接入一個(gè)反饋電路，能夠根據(jù)具體檢測(cè)時(shí)的各種環(huán)境溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，從而測(cè)量到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的基于信號(hào)反饋的方式，采用很少的外圍器件，卻可以大大提高傳感器輸出有效信號(hào)的質(zhì)量，適應(yīng)不同環(huán)境下測(cè)量的需求；

并且增加擋光裝置，可以有效的遮擋光發(fā)射器件直接發(fā)出的光被光接收傳感器接收，避免影響測(cè)量的精準(zhǔn)度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路框圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1

如圖1所示的本實(shí)用新型所述一種基于反饋系統(tǒng)的可自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器信號(hào)電路，包括控制器、LED驅(qū)動(dòng)電路、光發(fā)射器件、光接收傳感器、傳感器信號(hào)處理電路和反饋電路，所述控制器優(yōu)選的采用小型控制芯片，但也根據(jù)適用的儀器的大小和功能來(lái)選擇其他控制器，所述控制器連接有LED驅(qū)動(dòng)電路，所述LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件發(fā)光，所述光發(fā)射器件的一側(cè)設(shè)置有光接收傳感器，所述光發(fā)射器件和光接收傳感器之間設(shè)置有擋光裝置1，所述光接收傳感器感應(yīng)到患處反射的光后，擋光裝置1可以有效的遮擋光發(fā)射器件直接發(fā)出的光被光接收傳感器接收，避免影響測(cè)量的精準(zhǔn)度，光接收傳感器產(chǎn)生信號(hào)電流經(jīng)傳感器信號(hào)處理電路處理后，由反饋電路反饋信號(hào)到控制器，所述控制器根據(jù)反饋信號(hào)調(diào)整LED驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制光發(fā)射器件的亮度，本實(shí)用新型通過(guò)在光接收傳感器后接入一個(gè)反饋電路，能夠根據(jù)具體檢測(cè)時(shí)的各種環(huán)境溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，例如在檢測(cè)手指脈搏時(shí)，手指溫度低血液流速慢時(shí)，控制器能夠同歸反饋電路回饋的信號(hào)得知亮度不足，此時(shí)檢測(cè)不準(zhǔn)確，進(jìn)而調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)電路，使其驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器件發(fā)射光的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)的有效調(diào)節(jié)，從而測(cè)量到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的基于信號(hào)反饋的方式，采用很少的外圍器件，卻可以大大提高傳感器輸出有效信號(hào)的質(zhì)量，適應(yīng)不同環(huán)境下測(cè)量的需求。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1所述的可自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器信號(hào)電路的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述傳感器信號(hào)處理電路包括與光接收傳感器Q1連接的轉(zhuǎn)換電阻R2，所述光接收傳感器Q1收到被測(cè)對(duì)象反射回來(lái)的光信號(hào)后，會(huì)產(chǎn)生光電流，通過(guò)轉(zhuǎn)換電阻R2將光電流轉(zhuǎn)換成光感應(yīng)電壓，所述光接收傳感器Q1還與隔斷直流的電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端連接直流偏置電路，以上光感應(yīng)電壓在通過(guò)電容C3后，保留了交流分量，濾除了由于不變光產(chǎn)生的直流分量，然后送入直流偏置電路，光感應(yīng)交流分量通過(guò)直流偏置電阻分壓產(chǎn)生的直流偏置電壓疊加，形成了合成信號(hào)，此信號(hào)包含VCC/100大小的直流偏置電壓和光感應(yīng)電壓的交流分量，總大小在VCC/100的基準(zhǔn)電壓附近很小的范圍有效；該合成信號(hào)被送入放大電路中，通過(guò)放大倍數(shù)設(shè)置電阻調(diào)節(jié)運(yùn)放放大倍數(shù)為50倍，此時(shí)的信號(hào)被放大到VCC/2附近的范圍內(nèi)有效，放大后的信號(hào)由反饋電路轉(zhuǎn)換后反饋給控制器。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述直流偏置電路包括與所述電容C3另一端分別連接的電阻R3、電阻R7和運(yùn)算放大器U1B，電阻R3和電阻R7產(chǎn)生傳感器電路輸出所需要的1/2倍VCC所需要的直流偏置電壓放大前的部分，其比值為100:1，所述運(yùn)算放大器U1B的輸出端與所述放大電路連接，疊加了直流偏置的有效合成信號(hào)輸出到后級(jí)的放大電路中。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述放大電路包括與直流偏置電路連接的運(yùn)算放大器U1A，所述運(yùn)算放大器U1A還連接有電阻R4、電阻R5、電阻R6和電容C1，所述電容C1為濾波電容，和電阻R4起到低通濾波的作用，其截止頻率范圍在幾赫茲，計(jì)算公式為f＝1/2piC1R4，所述電阻R6為運(yùn)放的環(huán)路補(bǔ)償電阻，防止運(yùn)放自激震蕩。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電阻R4和電阻R5的比值為49:1，計(jì)算出運(yùn)放的放大倍數(shù)為(49+1)/1＝50倍，來(lái)實(shí)現(xiàn)以上將合成信號(hào)所述放大50倍。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述光發(fā)射器件為L(zhǎng)ED，所述LED的一端與LED驅(qū)動(dòng)電路Q(chēng)2連接，其另一端連接限流的電阻R1，起到一定的限流保護(hù)作用。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述反饋電路包括與所述傳感器信號(hào)處理電路連接的AD轉(zhuǎn)換電路，所述AD轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)回饋給控制器。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。