一种声光显示听诊器的研制

1、一种声光显示听诊器的研制摘要:本文介绍了一种声光显示的听诊器。该听诊器的工作电路主要由放大、整形、驱动电路三部分构成，通过采用压电传感器和信号放大器，可将心脏的跳动转化为声光信号，并通过放大器进行放大处理，声音清晰,发光显示明显。声信号与光信号同时作用，有助于医生的诊断。关键词:声光显示听诊器压电传感器信号放大器随着现代社会高速发展，各行各业对工作效率提出了更高的要求。在医学诊断中，面对错综复杂的病理问题，如何在有限的时间里快速准确地做出诊断结果，是医学发展的关键技术之一。其中，听诊器在日常医疗诊断中具有举足轻重的作用，但是传统的听诊器由于拾音效果差,对杂音的辨析能力较弱，且不具有可视功能，已

2、远远无法满足当前医学快速发展的需求15。鉴于此，本文研制了一种既可以听见又可以看见信号的声光显示听诊器。与目前医生所使用的传统胶管式听诊器相比较，本装置采用压电传感器和信号放大器，将心脏的跳动转变为声光信号，操作简单安全，高效精确，有着明显的优势与进步。1电路工作原理压电陶瓷片HTD作为传感器，由一块六反相器集成电路外接少量元件组成了放大、整形、驱动电路。该听诊器工作时耗电量非常小，如当电源为4.5V时,静态电流约为1mA,动态平均电流小于4mA。并且具有较高的灵敏度，声音清晰，发光显示明显。其中CD4069是CMOS通用数字集成电路，由它的一个反向器F外接电阻R1、电容C1组成一个具有负反馈

3、作用的高增放大器，其作用是将传感器HTD输入的微弱电压信号进行放大。F1的输出信号通过耦合电容C2送至F2的输出端（3脚）,无信号时F2关断（输出为高电平）。电阻R2、R3组成直流分压电路，使F2输入端直流电压总是等于电源电压。因F2的输出端（4脚）与F3的输入端（5脚）相接,所以无信号时F3的输出端（6脚）为低电平,此时红色发光二极管组成的HR不发光。信号再经过反相器F4后,输出为高电平（8脚），而8脚与反相器F5、F6的输入端（11、13脚）相接，因此F5、F6的输出端（10、12脚）为低电平,从而导致讯响器B不发声。当传感器HTD受到跳动的压力作用时，传感器HTD就把此压力信号转化成电压

4、信号，电压信号比较微弱，经F1、R1、C1组成的放大器放大后，由电容耦合至反相器F2的输入端，由F2进行整形。只有当输入信号的峰值大于F2的输入电平时,F2输出才是低电平，而F3输出为高电平。于是，红色发光二极管HR将跟随着脉搏跳动一闪一闪地发光。与此同时,F3输出的电压信号经过F4反相后送至F5、F6的输入端，使F5、F6输出电平也跟随着心脏跳动而呈现一高一低的变化，导致讯响器B跟随脉搏跳动而间歇发声。电路中R4对HR起限流作用，同时减轻反相器F3的输出负载。R5起降压作用，使F5、F6的输出为高电平时的负载。C3为保证B正常工作而设置的交流电路，C4对直流电源E起交流旁路作用，特别在电池用

5、旧导致内阻显著增加时,C4能改善电路的工作状况。2元器件的选择作为传感器的压电陶瓷片HTD,带有配套的共鸣腔用塑料盖，其外部直径29mm,中心开口直径为4mm,高为3.5mm。IC用CD4069型CMOS六反相器集成电路，其内部方框及引脚排列如图2所示也可用MC14069、CC4069等代替，它们的功能和引脚排列完全相同。R1R5用1/8W金属或碳膜电阻，具体阻值如图1中所示。C1为1000pF/63V,用瓷介电容或涤纶电容均可，C2C4可用普通CD11铝电解电容，其耐压大于10V,其中C2为0.1卩F,C为47卩F,C4为100尸。此外,HR用直径为3mm或5mm的红色LED发光二极管。B用

6、直径为12mm的微型扬声器,SB用1X1的微型开关,E用3节1.5V的电池串联3制作调试注意事项(1) 制作时应将直径为27mm的压电陶瓷片分别从背电极和陶瓷镀银面焊接好引出线，最好采用较细而柔软的屏蔽线，金属屏蔽层接背电极,芯线接陶瓷镀银面。(2) 只要元器件性能良好，电路连接正确无误，则接通电源后不需要调节就能正常工作。测试时，可以用手指轻轻触碰传感器HTD,HR红色LED也跟随着闪动，同时B也跟随着发出滴滴”的声响，则说明电路工作正常。4结语本文研制了一种新型的声光显示听诊器，主要使用对象包括心脏科专家、内科医、儿科医生、家庭医生、专业护士、一般护理人员、医学院学生或其他需要人士，适用范围广。在对患者的诊治过程中，通过声音信号及光信号的显示进行分析整合，医护人员可以准确地判断出病理问题或医疗效果。整个仪器具有制作简单、价格低廉、使用安全、声光显示同时具备、精确高效的优点，值得大范围推广使用，有望为医疗诊断提供全新的诊断途径。参考文献1 骆懿，吴颖便携式蓝牙电子听诊器的研究J.杭州电子科技大学报,2010,30(4).李丕丁，周翔宇.便携式无线电子听诊器的研制J.博士论坛,2010,26(12).2 沈雷鸣.电子听诊器的设计与制作J.护理学