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实验四 呼吸测量 一．实验目的 1． 测量呼吸的气体压力、流速及流量。 2． 观察运动对呼吸的影响。 二．实验原理 1． 传感器：是由一个压差换能器和一个差压阀组成，可测量呼吸波（潮气量），也可以测呼吸流量。 2． 电路原理：当压力传感器上压力变化时，其电阻也响应线性变化，从而压力桥式测量电路输出端电压发生变化，该变化电压通过连接器JP0进入由IC1A、IC1B、IC1C组成的差动放大电路进行一级放大，再经过IC1D进行二级放大后在AI0端输出一个与压力成正比的线性电压波形。 三．实验步骤 1． 接线：将传感器通过JP0（传感器输入）连接至压力桥式测量电路，将AI0和GND连接至USB6008的接口AI0和GND处。 2． 通过调节电位器R3来改变差动放大倍数（逆时针信号放大，慢慢旋），在IC1C 输出端得到一级放大信号。通过调节电位器R31来调节电路对称性(调零)，实现对干扰信号的抑制。 3． 最终结果是：在IC1D 的输出端得到一个二级放大后的信号，该信号特点是：当压力增大时，该信号曲线显示增大的信息；当压力减小时，该信号曲线幅度也响应减小。 四．实验内容 1． 测量呼吸时气体的压力： 不使用差压阀，用一个三通的一端联入传感器的一个进气口，当气流经过三通的另两端时，就可测量气流的压力。 2． 测量呼吸时气体的流速： 使用差压阀，分别将差压阀的两个出口与传感器的两个进气口相连，当气流经过差压阀的另两端时，就可测量气流的流速，也可测出呼吸的频率，同时对时间计算面积，就可测出呼吸的流量。 五．实验图像 （图片1） 这张是调零后不对差压阀进行作用的图片，采集到的数据较平稳。 （图片2） 图片2变化趋势较图片1比较不平稳，但是相对还是较稳定的，因为实验者呼气吸气比较均匀，顺畅。 （图片3） 图片3的变化明显更快速，呼气吸气更密集，两边的波动更大，因为吹气刚开始和结束时更有劲去吹气吸气，吹气吸气中间阶段吹气变小，实验者这期间得到休息。 六、实验分析 图像采集界面通过调节Max Input Limit和Min Input Limit的数据观看数据显示范围和图像密集程度。如果图像显示的范围不够，可以调高Max Input Limit和调低Min Input Limit得到更大的显示范围，反之，如果显示范围太大或者说是显示只占数据采集界面的一小部分，可以通过调低Max Input Limit和调高Min Input Limit得到较小显示范围，得到更明显的显示数据。线性电压波形与压力成正比，但呼气吹气较大时，波形会更加明显的波动，较小时，波动图形不是特别明显。使用差压阀，分别将差压阀的两个出口与传感器的两个进气口相连，当气流经过差压阀的另两端时，就可测量气流的流速，也可测出呼吸的频率，同时对时间计算面积，就可测出呼吸的流量。