JPS6129729B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6129729B2 JPS6129729B2 JP2633181A JP2633181A JPS6129729B2 JP S6129729 B2 JPS6129729 B2 JP S6129729B2 JP 2633181 A JP2633181 A JP 2633181A JP 2633181 A JP2633181 A JP 2633181A JP S6129729 B2 JPS6129729 B2 JP S6129729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- diode
- input
- impedance
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は脈拍検出回路に関する。
従来の脈拍検出回路を第１図に示す。この図に
おいて、脈拍検出回路は、抵抗７を介して電圧が
印加されている発光ダイオードの如き発光素子６
と、これから発せられる光を人体８の一部を介し
て受けるフオトセルの如き受光素子５とによつて
構成されるいわゆるフオトカプラを有している。
このうち、前記受光素子５の出力は、入力インピ
ーダンスとしての抵抗４を介して演算増幅器（以
下「OPアンプ」という）１の「＋」側の入力P1
となつている。さらに、前記OPアンプ１の出力
P3は、抵抗３Ｒとコンデンサ３Ｃとによつて構成
される帰還インピーダンス３と、同様に抵抗２Ｒ
とコンデンサ２Ｃとによつて構成されるインピー
ダンス２とによつて分圧されて、OPアンプ１の
「−」側の入力P2となつている。
おいて、脈拍検出回路は、抵抗７を介して電圧が
印加されている発光ダイオードの如き発光素子６
と、これから発せられる光を人体８の一部を介し
て受けるフオトセルの如き受光素子５とによつて
構成されるいわゆるフオトカプラを有している。
このうち、前記受光素子５の出力は、入力インピ
ーダンスとしての抵抗４を介して演算増幅器（以
下「OPアンプ」という）１の「＋」側の入力P1
となつている。さらに、前記OPアンプ１の出力
P3は、抵抗３Ｒとコンデンサ３Ｃとによつて構成
される帰還インピーダンス３と、同様に抵抗２Ｒ
とコンデンサ２Ｃとによつて構成されるインピー
ダンス２とによつて分圧されて、OPアンプ１の
「−」側の入力P2となつている。
以上の構成を有する脈拍検出回路において、
OPアンプ１が動作していない場合は、発光ダイ
オード６からの光を受けている受光素子５の出力
がOPアンプ１に入力されても、OPアンプ１が動
作していないので、出力P3は何もないこととなる
が、帰還インピーダンス３及びインピーダンス２
を介してアースに接続されているため、出力P3は
アース電位となり入力P2も同様にアース電位とな
る。さらに、コンデンサ２Ｃ，３Ｃも各々抵抗２
Ｒ，３Ｒを介して放電が行なわれ、全く充電され
ていない状態となつている。以上のような状態
で、いま時刻ｔ＝０においてOPアンプ１に電源
を投入し、動作状態とすると、入力P1，P2及び出
力P3の波形は、各々第２図のＡ，Ｂ，Ｃに示すよ
うなものとなる。すなわち、第２図Ａの如く、入
力P1は何ら変化はないが、第２図Ｂの如く、入力
P2はコンデンサ２Ｃに帰還インピーダンス３を介
して出力P3により充電が行なわれるため、徐々に
電位が上昇する。次に、出力P3は、第２図Ｃの如
く、入力P1がそのまま出力されるが、前述したよ
うに、入力P2の電位が徐々に上昇するために、こ
れにともなつて徐々に低下してゆくこととなる。
別言すると、OPアンプ１の動作開始時において
は、コンデンサ２Ｃに対する充電のため、出力P3
が大きくスイングすることとなる。これがため、
回路全体が安定な状態（以下「定常状態」とい
う）となるまでに相当の時間を要することとな
る。さらに説明を加えると、P2電位は定常状態で
はP1の電位となるが、過渡的には２Ｃ，２Ｒの
CR回路に３Ｒを介して電流が流入しP2電位はＢ
の如く徐々に増加する。したがつて過渡的にはP2
電位はP1より小となりP3は定常状態に比べてP2と
P1の差を増幅した分だけ大きい値となる。定常状
態に近づくにつれてP2とP1の電位差がなくなり、
P3の電位は徐々に定常時に近づいてくる。従つて
脈拍の測定に不用な時間を要するという欠点があ
つた。
OPアンプ１が動作していない場合は、発光ダイ
オード６からの光を受けている受光素子５の出力
がOPアンプ１に入力されても、OPアンプ１が動
作していないので、出力P3は何もないこととなる
が、帰還インピーダンス３及びインピーダンス２
を介してアースに接続されているため、出力P3は
アース電位となり入力P2も同様にアース電位とな
る。さらに、コンデンサ２Ｃ，３Ｃも各々抵抗２
Ｒ，３Ｒを介して放電が行なわれ、全く充電され
ていない状態となつている。以上のような状態
で、いま時刻ｔ＝０においてOPアンプ１に電源
を投入し、動作状態とすると、入力P1，P2及び出
力P3の波形は、各々第２図のＡ，Ｂ，Ｃに示すよ
うなものとなる。すなわち、第２図Ａの如く、入
力P1は何ら変化はないが、第２図Ｂの如く、入力
P2はコンデンサ２Ｃに帰還インピーダンス３を介
して出力P3により充電が行なわれるため、徐々に
電位が上昇する。次に、出力P3は、第２図Ｃの如
く、入力P1がそのまま出力されるが、前述したよ
うに、入力P2の電位が徐々に上昇するために、こ
れにともなつて徐々に低下してゆくこととなる。
別言すると、OPアンプ１の動作開始時において
は、コンデンサ２Ｃに対する充電のため、出力P3
が大きくスイングすることとなる。これがため、
回路全体が安定な状態（以下「定常状態」とい
う）となるまでに相当の時間を要することとな
る。さらに説明を加えると、P2電位は定常状態で
はP1の電位となるが、過渡的には２Ｃ，２Ｒの
CR回路に３Ｒを介して電流が流入しP2電位はＢ
の如く徐々に増加する。したがつて過渡的にはP2
電位はP1より小となりP3は定常状態に比べてP2と
P1の差を増幅した分だけ大きい値となる。定常状
態に近づくにつれてP2とP1の電位差がなくなり、
P3の電位は徐々に定常時に近づいてくる。従つて
脈拍の測定に不用な時間を要するという欠点があ
つた。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善
し、より短時間で良好に脈拍の測定を行うことの
できる脈拍検出回路を提供することにある。
し、より短時間で良好に脈拍の測定を行うことの
できる脈拍検出回路を提供することにある。
すなわち、本発明は、OPアンプの帰還インピ
ーダンスに並列にダイオードを接続せしめるとと
もに、このダイオードが定常状態において動作し
ないように他の回路定数を設定した脈拍検出回路
によつて前記目的を達成しようとするものであ
る。
ーダンスに並列にダイオードを接続せしめるとと
もに、このダイオードが定常状態において動作し
ないように他の回路定数を設定した脈拍検出回路
によつて前記目的を達成しようとするものであ
る。
以下、本発明の一実施例を第３図及び第４図に
基づいて説明する。なお、ここで、前述した従来
技術と同一の構成部分については、同一の符号を
用いることとする。
基づいて説明する。なお、ここで、前述した従来
技術と同一の構成部分については、同一の符号を
用いることとする。
第３図は、本発明に係る脈拍検出回路を示した
ものである。この図において、光を発する発光素
子６には抵抗７を介して図示しない電源から必要
な電圧が印加されるようになつており、これから
発せられた光は、人体８の一部に対して透過又は
反射され受光素子５に達するようになつている。
別言すれば、発光素子６と受光素子５とによつて
一種のフオトカプラが形成されている。
ものである。この図において、光を発する発光素
子６には抵抗７を介して図示しない電源から必要
な電圧が印加されるようになつており、これから
発せられた光は、人体８の一部に対して透過又は
反射され受光素子５に達するようになつている。
別言すれば、発光素子６と受光素子５とによつて
一種のフオトカプラが形成されている。
次に、受光素子５の起電力は、入力インピーダ
ンスとしての抵抗４を介してOPアンプ１の
「＋」側の入力端子に入力P1として印加されるよ
うになつている。他方、OPアンプ１の「−」側
の入力端子は、抵抗２Ｒとコンデンサ２Ｃとを並
列に接続したインピーダンス２を介してアースに
接続されているとともに、帰還抵抗３Ｒとコンデ
ンサ３Ｃとを並列に接続した帰還インピーダンス
３とダイオード９とを介してOPアンプ１の出力
端子に接続されている。前記ダイオード９は、帰
還インピーダンス３と図の如く並列に接続されて
いる。なお、前述したインピーダンス２の抵抗２
Ｒ等の回路定数は、前記ダイオード９が定常状態
において動作しないよう所定の値に設定するもの
とする。これによつて、定常状態においては、ダ
イオード９が接続されていないものと等価に考え
ることができ、OPアンプ１の出力P3が帰還イン
ピーダンス３とインピーダンス２とによつて分圧
され、OPアンプ１の入力P2として印加されるこ
ととなる。
ンスとしての抵抗４を介してOPアンプ１の
「＋」側の入力端子に入力P1として印加されるよ
うになつている。他方、OPアンプ１の「−」側
の入力端子は、抵抗２Ｒとコンデンサ２Ｃとを並
列に接続したインピーダンス２を介してアースに
接続されているとともに、帰還抵抗３Ｒとコンデ
ンサ３Ｃとを並列に接続した帰還インピーダンス
３とダイオード９とを介してOPアンプ１の出力
端子に接続されている。前記ダイオード９は、帰
還インピーダンス３と図の如く並列に接続されて
いる。なお、前述したインピーダンス２の抵抗２
Ｒ等の回路定数は、前記ダイオード９が定常状態
において動作しないよう所定の値に設定するもの
とする。これによつて、定常状態においては、ダ
イオード９が接続されていないものと等価に考え
ることができ、OPアンプ１の出力P3が帰還イン
ピーダンス３とインピーダンス２とによつて分圧
され、OPアンプ１の入力P2として印加されるこ
ととなる。
次に、上記実施例の全体的動作を、第３図及び
第４図に基ついて説明する。なお、適宜第２図を
参照することとする。
第４図に基ついて説明する。なお、適宜第２図を
参照することとする。
第４図Ａ，Ｂ，Ｃは、第３図のOPアンプ１の
入力P1，P2及び出力P3を第２図Ａ，Ｂ，Ｃに対応
させて示したものである。なお、第４図Ｂ及びＣ
図のうち、破線の部分はダイオードのない場合の
波形を示す。
入力P1，P2及び出力P3を第２図Ａ，Ｂ，Ｃに対応
させて示したものである。なお、第４図Ｂ及びＣ
図のうち、破線の部分はダイオードのない場合の
波形を示す。
まず、時刻ｔ＝０以前のOPアンプ１が動作し
ていない場合を説明すると、発光素子６から受光
素子５に光が発せられているため、一定の電圧が
入力P1としてOPアンプ１に印加されることとな
る。しかしOPアンプ１は、いまだ動作しておら
ず、また、出力端子は、帰還インピーダンス３及
びインピーダンス２を介してアースに接続されて
いるため、結果として出力P3及び入力P2はアンス
電圧すなめわち「０」Ｖとなつている。さらに、
コンデンサ２Ｃ，３Ｃは、それぞれ抵抗５Ｒ，３
Ｒを介して放電した状態となつており、何ら電荷
は蓄積されていない。
ていない場合を説明すると、発光素子６から受光
素子５に光が発せられているため、一定の電圧が
入力P1としてOPアンプ１に印加されることとな
る。しかしOPアンプ１は、いまだ動作しておら
ず、また、出力端子は、帰還インピーダンス３及
びインピーダンス２を介してアースに接続されて
いるため、結果として出力P3及び入力P2はアンス
電圧すなめわち「０」Ｖとなつている。さらに、
コンデンサ２Ｃ，３Ｃは、それぞれ抵抗５Ｒ，３
Ｒを介して放電した状態となつており、何ら電荷
は蓄積されていない。
この状態でｔ＝０においてOPアンプ１を動作
せしめると、所定の値の出力P3が第２図Ｃの如く
現われる。この出力P3は、OPアンプの動作時直
後、P3の電位がダイオード９の順方向電圧を越え
ると、ダイオード９を介して直接コンデンサ２Ｃ
に印加されるため、第１図のように帰還インピー
ダンス３を介して印加される場合にくらべて、は
るかに短時間でコンデンサ２Ｃに充電が行なわれ
ることとなる。これがため、第４図Ｂに示すよう
に、入力P2の電位は第２図Ｂにくらべて、きわめ
て短時間のうちに定常状態に達することとなる。
従つて、第４図Ｃの如く、出力Ｐも短時間のうち
に定常状態に達することができ、第２図Ｃのよう
にスイングすることなく、安定な状態となる。す
なわちダイオードの内部抵抗が10Ω程度と小さい
のに対し、OPアンプの帰還インピーダンスが通
常100KΩ程度と大きいため、帰還インピーダン
スを介する場合に比べ、ダイオードを介した場合
は1/3以下の時間で定常状態に達することができ
るものである。この定常状態となつた後は、前述
したようにダイオード９は動作しないため、第１
図の回路と同様に動作することになる。この場合
ダイオードのオン電圧は0.7V程度であるため、
検出した脈波のDC成分が0.7Vを越えないように
２Ｒ，２Ｃ及び３Ｒ，３Ｃの定数設定を行なうも
のである。
せしめると、所定の値の出力P3が第２図Ｃの如く
現われる。この出力P3は、OPアンプの動作時直
後、P3の電位がダイオード９の順方向電圧を越え
ると、ダイオード９を介して直接コンデンサ２Ｃ
に印加されるため、第１図のように帰還インピー
ダンス３を介して印加される場合にくらべて、は
るかに短時間でコンデンサ２Ｃに充電が行なわれ
ることとなる。これがため、第４図Ｂに示すよう
に、入力P2の電位は第２図Ｂにくらべて、きわめ
て短時間のうちに定常状態に達することとなる。
従つて、第４図Ｃの如く、出力Ｐも短時間のうち
に定常状態に達することができ、第２図Ｃのよう
にスイングすることなく、安定な状態となる。す
なわちダイオードの内部抵抗が10Ω程度と小さい
のに対し、OPアンプの帰還インピーダンスが通
常100KΩ程度と大きいため、帰還インピーダン
スを介する場合に比べ、ダイオードを介した場合
は1/3以下の時間で定常状態に達することができ
るものである。この定常状態となつた後は、前述
したようにダイオード９は動作しないため、第１
図の回路と同様に動作することになる。この場合
ダイオードのオン電圧は0.7V程度であるため、
検出した脈波のDC成分が0.7Vを越えないように
２Ｒ，２Ｃ及び３Ｒ，３Ｃの定数設定を行なうも
のである。
以上のように、本発明によれば帰還インピーダ
ンスに並列にダイオードを接続し、演算増幅器の
動作時直後のみダイオードを動作させ、かつ定常
状態においては、このダイオードが動作しないよ
うに回路定数を設定することとしたので、きわめ
て短時間で回路を安定な状態とすることができ、
これによつて脈拍測定に必要とされる時間の短縮
を図り、良好に脈拍の検出測定を行うことができ
るというすぐれた効果を有する。
ンスに並列にダイオードを接続し、演算増幅器の
動作時直後のみダイオードを動作させ、かつ定常
状態においては、このダイオードが動作しないよ
うに回路定数を設定することとしたので、きわめ
て短時間で回路を安定な状態とすることができ、
これによつて脈拍測定に必要とされる時間の短縮
を図り、良好に脈拍の検出測定を行うことができ
るというすぐれた効果を有する。
第１図は従来の脈拍検出回路の構成を示す説明
図、第２図Ａ乃至Ｃは第１図のOPアンプの入出
力波形を示す動作説明図、第３図は本発明に係る
脈拍検出回路の一構成例を示す説明図、第４図Ａ
乃至Ｃは第３図のOPアンプの入出力波形を示す
動作説明図である。 １……演算増幅器、２……インピーダンス、２
Ｃ……コンデンサ、３……帰還インピーダンス、
５……フオトカプラとしての受光素子、６……フ
オトカプラとしての発光素子、９……ダイオー
ド。
図、第２図Ａ乃至Ｃは第１図のOPアンプの入出
力波形を示す動作説明図、第３図は本発明に係る
脈拍検出回路の一構成例を示す説明図、第４図Ａ
乃至Ｃは第３図のOPアンプの入出力波形を示す
動作説明図である。 １……演算増幅器、２……インピーダンス、２
Ｃ……コンデンサ、３……帰還インピーダンス、
５……フオトカプラとしての受光素子、６……フ
オトカプラとしての発光素子、９……ダイオー
ド。
Claims (1)
- １ 演算増幅器の一方の入力端にLEDの如き発
光素子から発せられ指先等の人体の一部に照射さ
れたその反射または透過光を電気信号に変換する
受光素子が接続され、他方の入力端にコンデンサ
を有するインピーダンスが接続され、かつ入出力
端間に帰還インピーダンスが接続されてなる脈拍
検出回路において、前記帰還インピーダンスと並
列にダイオードを接続せしめ、前記演算増幅器の
動作時直後のみ前記ダイオードをオンさせ回路の
立上り時間を短縮させたことを特徴とする脈拍検
出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2633181A JPS57142236A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Pulse detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2633181A JPS57142236A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Pulse detecting circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57142236A JPS57142236A (en) | 1982-09-02 |
| JPS6129729B2 true JPS6129729B2 (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=12190434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2633181A Granted JPS57142236A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Pulse detecting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57142236A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162081A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Daiwa House Ind Co Ltd | レンジフードの給排気チャンバー |
| JP5414173B2 (ja) | 2007-12-27 | 2014-02-12 | 株式会社東芝 | 脈波計測装置 |
-
1981
- 1981-02-25 JP JP2633181A patent/JPS57142236A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57142236A (en) | 1982-09-02 |
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