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研究生:周亭佑
研究生(外文):Tin-You Chou
論文名稱:壓電式脈搏感測系統研製
指導教授:周傳心
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:壓電感測器脈搏波速
外文關鍵詞:pwvpiezoelectric sensor
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本研究的目的是開發一壓電式脈搏壓力感測系統,以利研究人員針對脈搏波形及脈搏波傳遞速度進行測量以及分析。在硬體設計方面包括壓電感測器設計,電荷放大電路設計,以及相關濾波電路設計。在信號分析軟體方面,先應用National Instrument 公司生產的PCI-6014類比轉數位資料擷取卡將類比信號轉換為數位信號後送進個人電腦以Labview軟體進行相關的量測以及計算分析的工作。本研究將此系統實際應用在脈搏波形分析以及脈搏波傳遞速度的量測上,可得到合理的實驗結果。
利用此量測系統對頸脈搏波傳遞速度進行分析,健康年輕人所測得之脈搏波傳遞速度值約為600~700公分/秒之間,而高血壓的患者的脈搏波傳遞速度值則超過1000公分/秒以上,較正常人為高,與之前相關文獻所做的脈搏波傳遞速度研究所討論之結果大致上符合。
摘要..................…………………………………………………...……VII
第一章 緒論……………………………………………………………1
1-1研究動機與目的…………………………………………………….1
1-2頸動脈脈搏波形及脈搏波傳遞速度簡介.........................................3
1-2-1 頸動脈脈搏波形.......................................................................3
1-2-2 脈搏波傳遞速度……………………………………………...4
1-3 文獻回顧………………………………………………...................9
1-3-1 脈搏波形相關文獻…………………………………………...9
1-3-2 脈搏波傳遞速度相關文獻………………………………….11
1-4 論文架構………………………………………………………….14

第二章 量測系統建立及其理論方法……………………..................15
2-1 脈搏壓力感測器設計及其理論…………………………………...15
2-1-1 壓電陶瓷材料(PZT-5H)特性及其等效電路........................16
2-1-2 脈搏壓力感測計硬體設計………………………………...19
2-2 壓電信號放大電路理論及其設計…………………………….......22
2-2-1 電荷放大器及電壓跟隨器相關理論……………………...22
2-2-2 壓電信號放大電路設計…………………………………...26
2-3 濾波電路設計………………………………………………….......28
2-3-1 頻率轉換原理……………………………………………29
2-3-2 Ackerberg-Mossberg濾波電路………………………......31
2-3-3 60Hz帶阻濾波器設計…………………………………...34
2-4 量測系統相關問題…………………………………………...........37
2-5 量測系統相關設備材料…………………………………………...40
2-5-1 類比數位轉換卡………………………………………...40
2-5-2 運算放大器選擇………………………………………...41

第三章 實驗量測結果及數據……………………………..................42
3-1 頸動脈脈搏波形量測……………………………….......................42
3-2 脈搏波傳遞速度量測……………………………….......................43
3-3健康人與高血壓患者脈搏波傳遞速度比較……………………....45

第四章 結果討論與未來展望..…………………………....................51

參考文獻………………………………………………………………..53
附錄A…………………………………………………………………...55
附錄B…………………………………………………………………...55
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