（7）用Visual c++编写基于上位机的应用程序，包含有串口通信、多线程处理、

     数字滤波、数据显示、数据记录等内容。

2  心音信号传感器          

    医用传感器是所有众多传感器中比较重要的一类，也是很具实际价值的一种。医用传感器是一种把人体中某些物理化学信息转换成与之对应的电信息的测量装置，能够提供表征人体生理状态的可靠信息。

    心音的是由瓣膜结构的活动，心脏的各组织部分如血柱、心房心室的收缩与心室壁的振动、血管壁的振动等形成。而血液在心血管内流动引起漩涡与激流和冲击心血管壁产生了杂音。

2.1 心音传感器原理

   心音由声源—心脏经过许多中间介质如心肌、肺脏和胸壁的肌肉、脂肪和骨骼等传至胸壁，声波传导速度的快慢，反射的大小受到这些中间介质的密度、弹性和频率等等因素的影响。受此影响，心音的传导比一般声音在单一介质中传导要复杂得多[8]。心音有以下几个特性：文献综述

（1）心音的振幅大小所决定心音的响度，即心音的强弱，振幅大心音强，振幅小则心音弱。

（2）音调的高低反应心音的频率，心音的频率大约在为1～1000Hz之间。实际分析中，一般将30～80Hz之间为低频，120～80Hz之间为中频，而120Hz以上则划为高频。心音传感器将心音转换成电信号，传统上一般用听诊器检测心音，这种听诊方法虽然简单易行，但得不到客观记录结果。

   目前，基本上是用心音传感器拾取并经过电路处理的方法得到心音信息的。

   根据声音传递方式，心音传感器可以分为两种型式：

   第一种是空气传导型，例如电磁转换方式的心音传感器。这种传感器的原理是：胸壁的振动在空气室中产生音压，推动扬声器受压膜，使活动线圈在磁场中切割磁力线产生感应电势。这种传感器优点是稳定性好，结构坚固而缺点是灵敏度低、信噪比不大。第二种是直接传导型。这里选用PVDF压电膜做成直接传导型心音传感器。

   另一种是加速度式心音传感器，它是将加速度传感器置于胸壁上进行心音信号检测，这传感器具有低量程、高灵敏度的特点。加速度传感器抗干扰能力强、尺寸小、重量轻、频带范围可达10~800Hz，甚至更高，是当前在医学领域应用较广的心音传感器类型之一。还有一种是接触传导式心音传感器，其的原理是通过敏感元件将胸壁传导出来的心音波动信号直接传递给换能元件，换能元件将其转换为电信号，实现心音信号检测。因为在结构上接触传导式心音传感器没有以空气作为传递心音信号媒介，所以相比起气导式传感器，该类型传感器抵抗外界声波干扰的能力要好。

2.2 心音传感器工作原理

   基于PVDF压电膜的正压电效应，当受到外力作用时，薄膜产生应变，使内部电荷发生相对移动，这样，在相对的两个面上将要感生出一个极性相反的面电荷，通常可以通过测量在两个面上的电荷间的电压来测量所产生的面电荷的大小，从而反应出心音的强弱。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.3 结构

   PVDF压电膜传感器的结构如下图2所示。铝合金外壳上开一口，心音波振动信号通过该孔进入， 作用在PVDF压电膜上(其上是不透明的保护膜)，引起薄膜振动，由于压电膜的输出阻抗很高，而如此高的阻抗不能直接与音频放大器相匹配，所以在传感器内需要接入阻抗变换器[9]。