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可穿戴電子設備可監控生命體征、活動(dòng)水平等 |
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文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2015/6/19 9:57:00 |
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當我還是個(gè)小男孩的時(shí)候,媽媽總是不停地叮囑我要帶夠零錢(qián),以防在遇到緊急情況時(shí)需要打電話(huà)。二十年后,移動(dòng)電話(huà)使我們能夠隨時(shí)隨地撥打電話(huà)。又經(jīng)過(guò)20 年的創(chuàng )新后,語(yǔ)音通話(huà)已不再是手機這款智能設備的主要功能,它不僅可以拍攝美麗的照片、播放音頻和視頻流文件,而且還提供各種各樣的服務(wù)——現在還逐漸成為我們的私人教練。配備傳感器或者連接到穿戴式傳感器后,這些設備可用來(lái)監控日;顒(dòng)和個(gè)人健康狀況。在不斷增強的健康意識推動(dòng)下,人們開(kāi)始關(guān)注測量生命體征參數——如心率、體溫、血氧飽和度、血壓、活動(dòng)水平(運動(dòng)量)和脂肪燃燒量——以及追蹤這些參數的日常變化趨勢。
現在,裝有多個(gè)傳感器的通用傳感器前端可監控這些參數。最大的挑戰是最大程度地縮小尺寸并延長(cháng)電池使用壽命。本文討論面向迅猛增長(cháng)的可穿戴電子產(chǎn)品市場(chǎng)的解決方案。
最重要的生命體征信號
沒(méi)了心跳,我們就會(huì )有大麻煩,因此,脈搏或心率至今仍是我們需監控的最重要的參數。除了每分鐘心跳次數以外,我們還想檢查心臟行為與活動(dòng)量的關(guān)系。心律也非常重要,因為快速變化的心率是心臟疾病的征兆。
心率和心臟活動(dòng)監護通常是使用心電圖(ECG)測量生理電信號來(lái)實(shí)現。連接到身體上的電極可測量心臟組織中心電的信號的活動(dòng)。專(zhuān)業(yè)的診斷系統便是基于此原理,測量時(shí)胸部和四肢最多可連接10 個(gè)電極。ECG 可提供一次心跳不同分量(P 波、QRS 波和T 波)的相關(guān)詳細信息。
單導聯(lián)ECG 在體育界的應用越來(lái)越普遍,其使用雙電極胸帶來(lái)測量心臟活動(dòng)。雖然可檢測到各種ECG 波形,但大多數系統只測量心率。這些胸帶穿戴起來(lái)并不舒服,因此,體育和保健行業(yè)正在尋找替代方案,例如將電極集成到運動(dòng)衫上。AD8232 單導聯(lián)心率監護儀前端(如圖1 所示)就是專(zhuān)為此類(lèi)低功耗可穿戴應用而開(kāi)發(fā)的。該器件內置增益為100 V/V 的儀表放大器和一個(gè)高通濾波器,能阻止皮膚上電極的半電池電位產(chǎn)生的失調電壓。輸出緩沖器和低通濾波器則可抑制肌肉活動(dòng)產(chǎn)生的高頻分量(EMG 信號)。此低功耗前端功耗為170 μA,可與16 位片上計量?jì)xADuCM350配合使用,進(jìn)行高性能、單導聯(lián)ECG 測量。

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