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温度福音：足背动脉肤表温差传感新探索

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1人体体温监测的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.2传统体温监测方式的局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.3足背动脉肤表温差传感的潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1足背动脉血流的生理学基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2体温传感技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3脚部温度监测的相关研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3本研究的主要内容与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.3.1研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.2研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.3创新之处．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

二、足背动脉肤表温差传感的原理与技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1热传导与热对流理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1.1热传导定律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.1.2对流换热理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.2足背动脉血流与温度的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.2.1足背动脉的解剖结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.2.2血流对局部温度的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.3肤表温度传感技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.3.1接触式测温原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.3.2非接触式测温技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.4差值传感的必要性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

2.4.1温差与血流的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.4.2差值测量的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

三、基于温差传感的足背动脉监测系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.1.1硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.1.2软件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2关键器件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.2.1温度传感器选型与布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.2.2数据采集电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.2.3微控制器选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.3数据采集与处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

3.3.1信号采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

3.3.2温差计算算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

3.3.3数据滤波与特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．