一種聲光顯示聽診器的研制

1、一種聲光顯示聽診器的研制摘要:本文介紹了一種聲光顯示的聽診器。該聽診器的工作電路主要由放大、整形、驅(qū)動電路三部分構(gòu)成，通過采用壓電傳感器和信號放大器，可將心臟的跳動轉(zhuǎn)化為聲光信號，并通過放大器進行放大處理，聲音清晰,發(fā)光顯示明顯。聲信號與光信號同時作用，有助于醫(yī)生的診斷。關(guān)鍵詞:聲光顯示聽診器壓電傳感器信號放大器隨著現(xiàn)代社會高速發(fā)展，各行各業(yè)對工作效率提出了更高的要求。在醫(yī)學(xué)診斷中，面對錯綜復(fù)雜的病理問題，如何在有限的時間里快速準確地做出診斷結(jié)果，是醫(yī)學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中，聽診器在日常醫(yī)療診斷中具有舉足輕重的作用，但是傳統(tǒng)的聽診器由于拾音效果差,對雜音的辨析能力較弱，且不具有可視功能，已

2、遠遠無法滿足當(dāng)前醫(yī)學(xué)快速發(fā)展的需求15。鑒于此，本文研制了一種既可以聽見又可以看見信號的聲光顯示聽診器。與目前醫(yī)生所使用的傳統(tǒng)膠管式聽診器相比較，本裝置采用壓電傳感器和信號放大器，將心臟的跳動轉(zhuǎn)變?yōu)槁暪庑盘?，操作簡單安全，高效精確，有著明顯的優(yōu)勢與進步。1電路工作原理壓電陶瓷片HTD作為傳感器，由一塊六反相器集成電路外接少量元件組成了放大、整形、驅(qū)動電路。該聽診器工作時耗電量非常小，如當(dāng)電源為4.5V時,靜態(tài)電流約為1mA,動態(tài)平均電流小于4mA。并且具有較高的靈敏度，聲音清晰，發(fā)光顯示明顯。其中CD4069是CMOS通用數(shù)字集成電路，由它的一個反向器F外接電阻R1、電容C1組成一個具有負反饋

3、作用的高增放大器，其作用是將傳感器HTD輸入的微弱電壓信號進行放大。F1的輸出信號通過耦合電容C2送至F2的輸出端（3腳）,無信號時F2關(guān)斷（輸出為高電平）。電阻R2、R3組成直流分壓電路，使F2輸入端直流電壓總是等于電源電壓。因F2的輸出端（4腳）與F3的輸入端（5腳）相接,所以無信號時F3的輸出端（6腳）為低電平,此時紅色發(fā)光二極管組成的HR不發(fā)光。信號再經(jīng)過反相器F4后,輸出為高電平（8腳），而8腳與反相器F5、F6的輸入端（11、13腳）相接，因此F5、F6的輸出端（10、12腳）為低電平,從而導(dǎo)致訊響器B不發(fā)聲。當(dāng)傳感器HTD受到跳動的壓力作用時，傳感器HTD就把此壓力信號轉(zhuǎn)化成電壓

4、信號，電壓信號比較微弱，經(jīng)F1、R1、C1組成的放大器放大后，由電容耦合至反相器F2的輸入端，由F2進行整形。只有當(dāng)輸入信號的峰值大于F2的輸入電平時,F2輸出才是低電平，而F3輸出為高電平。于是，紅色發(fā)光二極管HR將跟隨著脈搏跳動一閃一閃地發(fā)光。與此同時,F3輸出的電壓信號經(jīng)過F4反相后送至F5、F6的輸入端，使F5、F6輸出電平也跟隨著心臟跳動而呈現(xiàn)一高一低的變化，導(dǎo)致訊響器B跟隨脈搏跳動而間歇發(fā)聲。電路中R4對HR起限流作用，同時減輕反相器F3的輸出負載。R5起降壓作用，使F5、F6的輸出為高電平時的負載。C3為保證B正常工作而設(shè)置的交流電路，C4對直流電源E起交流旁路作用，特別在電池用

5、舊導(dǎo)致內(nèi)阻顯著增加時,C4能改善電路的工作狀況。2元器件的選擇作為傳感器的壓電陶瓷片HTD,帶有配套的共鳴腔用塑料蓋，其外部直徑29mm,中心開口直徑為4mm,高為3.5mm。IC用CD4069型CMOS六反相器集成電路，其內(nèi)部方框及引腳排列如圖2所示也可用MC14069、CC4069等代替，它們的功能和引腳排列完全相同。R1R5用1/8W金屬或碳膜電阻，具體阻值如圖1中所示。C1為1000pF/63V,用瓷介電容或滌綸電容均可，C2C4可用普通CD11鋁電解電容，其耐壓大于10V,其中C2為0.1卩F,C為47卩F,C4為100尸。此外,HR用直徑為3mm或5mm的紅色LED發(fā)光二極管。B用

6、直徑為12mm的微型揚聲器,SB用1X1的微型開關(guān),E用3節(jié)1.5V的電池串聯(lián)3制作調(diào)試注意事項(1) 制作時應(yīng)將直徑為27mm的壓電陶瓷片分別從背電極和陶瓷鍍銀面焊接好引出線，最好采用較細而柔軟的屏蔽線，金屬屏蔽層接背電極,芯線接陶瓷鍍銀面。(2) 只要元器件性能良好，電路連接正確無誤，則接通電源后不需要調(diào)節(jié)就能正常工作。測試時，可以用手指輕輕觸碰傳感器HTD,HR紅色LED也跟隨著閃動，同時B也跟隨著發(fā)出滴滴”的聲響，則說明電路工作正常。4結(jié)語本文研制了一種新型的聲光顯示聽診器，主要使用對象包括心臟科專家、內(nèi)科醫(yī)、兒科醫(yī)生、家庭醫(yī)生、專業(yè)護士、一般護理人員、醫(yī)學(xué)院學(xué)生或其他需要人士，適用范圍廣。在對患者的診治過程中，通過聲音信號及光信號的顯示進行分析整合，醫(yī)護人員可以準確地判斷出病理問題或醫(yī)療效果。整個儀器具有制作簡單、價格低廉、使用安全、聲光顯示同時具備、精確高效的優(yōu)點，值得大范圍推廣使用，有望為醫(yī)療診斷提供全新的診斷途徑。參考文獻1 駱懿，吳穎便攜式藍牙電子聽診器的研究J.杭州電子科技大學(xué)報,2010,30(4).李丕丁，周翔宇.便攜式無線電子聽診器的研制J.博士論壇,2010,26(12).2 沈雷鳴.電子聽診器的設(shè)計與制作J.護理學(xué)