Top1? 可穿戴型下肢助力機器人感知系統(tǒng)傳感電路

　　電路原理： 電路由檢測電路、信號放大電路和穩(wěn)壓電源電路組成。其中檢測電路由電阻RH、晶體管VT以及電阻R1、R2組成；信號放大電路由A1、RP1、RP2、 R3、R4、R6、R5、R8、VD3組成；穩(wěn)壓電源電路由VD1、VD2、 R7、R9、R10、R11組成，為檢測電路提供2.5V的穩(wěn)壓電源。而電阻 RH可以采用硅電阻，因為硅在25攝氏度時響應時間小于5S。 其中電路中采用了兩個TL431，TL431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從2.5V到 36V范圍內的任何值。該器件的典型動態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路、可調壓電源，開關電源等等。

　　當傳感器穿戴身上時，由于溫度不同，使得傳感器的RH阻值也不同，這個電阻成為VT的基極偏流電阻。偏流電阻的不同，使基級的電流也不同，從而改變了 VT 的集電極電流，也就改變了VT發(fā)射極電流，發(fā)射極的電流流經 R2，在R2上將發(fā)射極電流轉換成電壓，并將該電壓送到A1的同相輸入端，經A1放大后輸出，并由VD3控制輸出電壓，使得輸出電壓在5V以內。

　　Top2 ?可穿戴式人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)前置放大電路

　　電路原理：人體呼吸信號具有生物電信號阻抗高、信號微弱、頻率低等特點，所以呼吸信號模擬測量電路中前置放大是整個信號放大電路設計中至關重要的環(huán)節(jié)，關 系到整個模擬采集部分的工作性能。前置放大器的選擇要考慮高輸入阻抗、低噪聲和低溫漂等要素。AD620是一種低功耗的儀用放大器，特別適合做小信號的前 置放大級，經AD620放大后的小信號失真度很小，加一級AD620組成的前置放大，同樣可以把系統(tǒng)誤差控制在系統(tǒng)設計要求的范圍內，前置放大電路如圖。

　　由于正弦信號發(fā)生器的輸出信號峰峰值在1V左右，和網(wǎng)絡負載串聯(lián)的取樣電阻上的電壓降很小，要對取樣后的信號進行放大。運用兩級放大，前置放大級使用 AD620。AD620是一種低功耗的儀用放大器，特別適合做小信號的前置放大級，經AD620放大后的小信號失真度很小，加一級AD620組成的前置放 大，同樣可以把系統(tǒng)誤差控制在系統(tǒng)設計要求的范圍內。

　　Top3? 基于MSP430便攜式心率測量系統(tǒng)電路

　　HRV測量系統(tǒng)與常見的健身設備心率測量系統(tǒng)相似。測量心率的常用技術有兩種：一種基于心電圖 （EKG），另一種則基于光脈沖拾波器（如同在脈搏血氧計系統(tǒng)中那樣）。EKG是最常用的技術，因為它在任何情況下都能夠為配戴者提供可靠的性能，不管用 戶處在何種狀態(tài)（例如：搖動或休息）都不受影響。這種系統(tǒng)需要將電極連接至用戶的胸部或手臂。EKG易于開發(fā)且能連續(xù)工作，主要是因為EKG信號的幅度通 常為1 mV。借助新式低成本電子器件，對該過程的操控已變得的相當簡單。在現(xiàn)用的EKG型心率測量設備中，胸帶運動手表是一個很好的例子。

　　一個采用MSP430G2452的EKG型心率測量系統(tǒng)的參考設計。

　　該電路可輕松擴展以執(zhí)行HRV測量。計算HRV的另一種方法是采用常常和脈搏血氧計一起使用的技術來測量心率。為基于脈搏血氧計技術的光脈沖拾波器系統(tǒng)。
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