一种MEMS胎儿心率测量仪的设计与仿真.pdf

第 2 1 卷 　第 4 期 传 感 技 术 学 报 Vol . 2 1 　N o . 4 2008 年 4 月 CHIN ES E J OU RNAL O F S EN SORS AND AC TUA TORS Ap r . 2008 Design and Simulation of a MEMSBased F HR Measuring Apparatus 1 2 1 2 YA N G H onghong , M A O Yaoh ui , GA O M ant un , Y UA N Weiz heng 1. S chool of M echat ronics , N ort hw es tern Poly technical Uni vers ity , X i ’an 7 10072 , Chi na; 2 . M icro an d N ano E lect romechanical S y s tems L aboratory , N ort hw es tern Poly technical Uni vers ity , X i ’an 7 10072 , Chi na Abstract :Traditio nal app arat u s for Fet al Heart Rat e ( F H R) mea surement i s exp en sive , and al so it ’s har m f ul to t he f et u s. Therefore , a p ort able F H R app arat u s u sing M EM S accelero met er wa s de signed w hich ha s t he advant age of high saf et y . A low p a ss filt er wa s de signed and t he simulat ed re sult f ro m O RCAD show s t hat t hi s filt er i s p ref erable to gain lowf requent F H R signal . A utocor relation Function (A CF) an d sp ect ral analy si s were adop t ed in t he F H R signal p roce ssin g and simulat ed in MA TL AB . The re sult demon st rat e s t hat it can eliminat e t he noi se eff ectively . Key words :M EM S accelero met er ; F H R ;autocorrelatio n f unction ; sp ect r um analy si s EEACC :2575 ;7230J 一种 M EM S 胎儿心率测量仪的设计与仿真 1 2 1 2 杨红红 ,毛尧辉 ,高满屯 ,苑伟政 ( 1. 西北工业大学机电学院 ,西安 7 10072 ;2 . 西北工业大学陕西省微/ 纳米系统重点实验室 ,西安 7 10072) 摘 　要 :针对传统胎儿心率测量仪价格昂贵 、对胎儿具有一定副作用等缺点 ,运用 M EM S 加速度传感器 ,设计了一个高安全 性的便携式胎儿心率测量仪 。设计了加速度信号低通滤波放大电路并在 ORCAD 上进行了仿真 ,仿真结果表明该低通滤波电 路能够较好的得到低频率胎心率信号 。对于胎儿心率信号采用 自相关函数法和频谱分析相结合的信号处理算法 ,MA TL AB 仿真结果表