本发明涉及光纤传感技术技术领域，具体涉及一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统。
背景技术：
随着社会的高速发展及我国已经步入老年人社会的行列，并处于老龄化不断加剧的阶段。越来越多的家庭面临着老年人照料着缺失的问题，所以能有效检测老年人的生理特征显得尤为重要。而采用光纤传感测量脉搏信号有以下独特优势：(1)耐腐蚀、不易受电磁干扰(2)体积小、质量轻(3)灵敏度高(4)成本低。
现有的由光纤传感器测量脉搏信号，大多数成本高或者结构复杂，从而不太适用。而利用压电传感器测量脉搏信号又容易受到电磁干扰而且体积较大，使用时有一定的局限性。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是：提供一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，利用弯曲光纤传感头不仅能够检测出准确的脉搏信号，而且不需要解调，能直接测出脉搏信号，大大降低了成本，提高了稳定性和实用性。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，所述系统包括半导体光源、弯曲光纤传感头、光电探测器、a/d模块、fpga芯片、wifi模块、及上位机；所述弯曲光纤传感头贴在人体脉搏处可直接测量出脉搏信号，经过所述光电探测器进行光电转化后可将光信号转化为电信号，然后通过由fpga芯片控制a/d模块采集数据给wifi模块，再由wifi模块发送数据给上位机，最终还原出脉搏信号。
优选的，根据光纤的损耗系数α0与曲率半径r的关系为
优选的，所述传感头为弯曲光纤传感头。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明利用弯曲光纤传感头，能够对人体脉搏的进行测量。该传感头灵敏度高、信噪比高、成本低，而且可以直接解调出脉搏信号。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明的系统结构图；
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，所述系统包括半导体光源、弯曲光纤传感头、光电探测器、a/d模块、fpga芯片、wifi模块、及上位机；所述弯曲光纤传感头贴在人体脉搏处可直接测量出脉搏信号，经过所述光电探测器进行光电转化后可将光信号转化为电信号，然后通过由fpga芯片控制a/d模块采集数据给wifi模块，再由wifi模块发送数据给上位机，最终还原出脉搏信号。
根据光纤的损耗系数α0与曲率半径r的关系如公式(1)所示：
其中k1,k2均为系数，r为曲率半径。
由公式(1)可知，光纤的损耗与单模光纤弯曲曲率半径有关，当光纤的弯曲损耗系数对曲率半径求导后表达式如公式(2)所示：
其中k1,k2均为系数，r为曲率半径。
当y的绝对值最大时便是传感头灵敏度最大所对应的曲率半径r0。
根据此原理在制作弯曲光纤传感头时，先用紫外胶固定单模光纤的一端，然后弯曲光纤，当曲率半径达到r0时，再用紫外胶固定另一端，这样便完成了弯曲光纤传感头的制作。
按照图1搭建传感实验系统。将弯曲光纤传感头贴到人体脉搏处，然后由光电探测器将光信号转化为电信号后，便由a/d模块采集电信号，同时wifi模块将a/d采集的数据给上位机(移动设备或电脑等)。此系统中为了提高脉搏信号的分辨率，尽量选用位数高的a/d模块。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
1.一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，其特征在于：所述系统包括半导体光源、传感头、光电探测器、a/d模块、fpga芯片、wifi模块、及上位机；所述传感头贴在人体脉搏处可直接测量出脉搏信号，经过所述光电探测器进行光电转化后可将光信号转化为电信号，然后通过由fpga芯片控制a/d模块采集数据给wifi模块，再由wifi模块发送数据给上位机，最终还原出脉搏信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，其特征在于：根据光纤的损耗系数α0与曲率半径r的关系为
3.根据权利要求1或2所述的一种基于弯曲光纤传感头的脉搏测量系统，其特征在于：所述传感头为弯曲光纤传感头。
技术总结