体温及心率动态监护系统的设计

体温及心率动态监护系统的设计一、任务设计制作一个体温、心率动态监护系统，可记录心率和体温。心电测试示意图如下：LARARL心电信号放大器显示电源导联电极说明：RA：右臂；LA：左臂；RL：右腿。测量心率使用标准I导联的电极接法：RA接放大器反相输入端（－），LA接放大器同相输入端（＋），RL作为参考电极，接心电放大器参考点。RA、LA和RL的皮肤接触电极分别通过1.5m长的屏蔽导联线与心电信号放大器连接。二、要求1、基本要求(1)制作一路心电信号放大器，技术指标如下：a．电压放大倍数：1000，误差：5％；b．－3dB低频截止频率：0.05Hz（可不测试，由电路设计予以保证）；c．－3dB高频截止频率：30Hz，误差：5Hz；d．频带内响应波动：在3dB之内；e．共模抑制比：60dB（含1.5m长的屏蔽导联线，共模输入电压范围：7.5V）；f．差模输入电阻：5MΩ（可不测试，由电路设计予以保证）；(2)系统能显示心率和体温(3)能在示波器屏幕上较清晰地显示心电波形。心电波形大致如下图所示：(4)24小时的心率及体温监测：每分钟记录一次心率和体温（温度测量分辨率0.2℃）并保存(5)异常情况的声光报警：当心率低于50次/秒、体温高于37.5℃或低于36℃进行报警。2．发挥部分(1)将心电信号放大器－3dB高频截止频率扩展到100Hz，并且能达到基本要求（3）的效果。(2)体温测量分辨率0.1℃。(3)当心率或体温异常时，记录该时段的心电波形，并且记录的信号能在PC机上回放。(4)其它特色与创新三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项15其它特色与创新10四、说明：对人体心电信号进行实测时应注意的事项：1.可用20mm×20mm薄铜皮作为皮肤接触电极。2.用带有尼龙拉扣的布带或普通布带将电极分别捆绑在四肢相应位置，如示意图所示。3.测量心电图前，应使用酒精棉球仔细将与电极接触部位的皮肤擦净，然后再捆绑电极。为减小电极与皮肤间的接触电阻，最好在电极下滴1－2滴5％的盐水，或用5％盐水浸过的棉球垫在电极与皮肤之间。4.被测人员应静卧，以避免测量基线大幅度漂移，降低噪声。可调压变频电源一、设计并制作变压交流电源二、要求1、基本要求（1）输入：单相220V±10%、50HZ.（2）输出：单相,电压5V—36V连续可调；频率1HZ—100HZ连续可调（不准使用SPWM专用芯片）.（3）输出最大电流：1A,负载调整率5%.（4）具有20%的欠电压、过电压、过载保护及报警功能.（5）显示输出电压、电流、频率的值，误差小于5％.（6）输出谐波失真度10％.2、发挥部分（1）输出参数可传至上位PC机(具有电气隔离电路)。（2）满负载（阻性负载）输出谐波失真度5.0%,空载谐波失真度5.0%。（3）具有短路保护功能。（4）其它特色与创新三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析计算，电路图及设计文件，测试与结果分析50实际制作：完成基本要求内容，达到设计要求。50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10其它特色与创新10四、说明1、负载调整率的测定可选定输出电压由低到高三个点，，分别测得空载和满载时输出电压，其差值与对应电压点值之比，取所得三个比值最大项作为该电源指标。2、制作、调试及运行过程中应特别注意人身和设备安全！简易自动入库小车一、任务如图所示有三个车库的引导灯光（每个灯光为100W白炽灯，距离地面大约20cm），圆形车库用白色油漆标注。任何时刻只可能有一个车库的灯光是处于点亮状态，要求小车能够正确行驶到灯光点亮车库的圆形范围但是不允许撞上灯杆（引导灯的灯杆周围没有警戒线）。小车的在初始状态可以在如图所示的小车停车处随意角度摆放。二、要求3、基本要求2m引导灯光圆形车库引导灯光圆形车库引导灯光圆形车库Φ60cm1.2m1.2m小车正东方向10mm黑线引导线15cm白线（1）小车在初始位置的方向可以任意摆放，可以允许倒车入库，但入库后小车的任何部位不能压线。（2）小车在入库期间只允许中途停车三次。（3）小车启动后必须在30秒钟之内入库成功。（4）小车入库后不能撞上车库的引导灯。4、发挥部分（1）三个车库的纵轴方向为正东方向，要求小车入库后车头方向为正西方向，即车尾指向引导灯杆，车身与圆形车库的纵轴对齐，中途允许停车五次。（2）小车能沿引导线入库（3）其它特色与创新三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项15其它特色与创新15交流电网络监测仪一、任务设计并制作一台测量仪，对单相交流用电回路进行实时测量。要求测量电压、电流、频率、功率因数等参数，能计算有功功率，并具有数据显示、报警、存储等功能。二、要求1．基本要求(1)能测量电压（0~60V）、电流（0~1A）、频率（45~55Hz）及功率因数等参数并能计算有功功率。满量程测量误差1%，不得采用专用测量芯片。(2)能记录回路合闸、分闸时间，时间记录精确到毫秒级。(3)具有数字显示功能，满量程误差1%。(4)具有电压、频率越限报警功能，限值电压可以通过键盘任意设置。(5)能存贮1天的全部测量值，数据间隔1s。(6)自带电源，从测量线路获取电源，无需外部供电。2．发挥部分(1)可由外部设备读取存储的数据。(2)对感性负载具有功率因数自动补偿功能。(3)其它特色与创新三、评分建议项目满分基本设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析计算，电路图及设计文件，测试与结果分析50要求实际制作：完成基本要求内容的设计要求。50发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项20其它特色与创新10调频发射机四、任务设计制作一个调频发射机。五、要求1．基本要求i.发射频率范围：88MHz~108MHz；ii.发射功率≤20mW；iii.调制信号：300Hz~3400Hz音频信号，幅度Vp-p＝1伏：iv.在调制信号为1000Hz时,频偏不小于5kHz；v.用调频收音机在5米内能正常接收；vi.残波抑制:不小于40dB.2．发挥部分(1)在发射频率范围内，预置5个频率点，用手动方式选择其中一个发射(2)进一步提高通信距离；(3)调制失真不大于10%;(4)10.(4)其他特色与创新。六、评分意见项目与指标满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项20完成第(2)项10完成第(3)项10其它特色与创新10四、说明1.该制作模拟无绳电话，故其发射功率必须小于20mW，其作用距离是指在满足此条件下的作用距离。2.调频接收机为普通市售调频接收机。3.所选择的发射频率应避开当地的调频电台，以免电台干扰影响接收效果。4.对各项技术指标靠调频接收机测量，有条件可使用频谱分析仪或其他测量仪器。5.调频收音机正常接收距离指空旷环境下。数字式在线电导率测量仪一、任务设计并制作一台数字式电导率测量仪，用来在线监测溶液的电导率。二、要求1、基本要求（1）使用的测量电极的结构和形式不限；如果使用成品电导电极，必须使用交流激励；（2）电导测量范围0.5-20μs，测量精度优于1%；温度测量范围10-120℃（3）能够分别显示电导和温度值，电导值是折算到20℃时的标准值；（4）具有校准功能。（5）不许使用数字面板表等类似功能的部件。2、发挥部分（1）增加测量探头电缆分布电容的补偿功能；（2）测量精度增加到优于0.5%。（3）其它创新三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试数据及测试结果分析。50完成第（1）项10完成第（2）项15完成第（3）项15完成第（4）项10发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项20完成第（3）项10波形发生器设计与实现一、任务设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、矩形波、三角波三种周期性固定形状波形和由用户编辑的特定形状波形。二、要求1、基本要求（1）用手写板输入方式编辑，分别生成输出上述三种周期性波形。（2）具有波形存储、回放功能。（3）输出波形的频率f=50Hz-1kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；重复频率可调，频率步进间隔≤50Hz。（4）输出波形的峰-峰值VO-PP=0-5V，可按步进0.05V（峰-峰值）调整。（5）具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。2、发挥部分（1）输出波形频率f=50Hz-10kHz。（2）手写板输入装置产生任意波形。（3）具有稳幅输出功能。当负载变化时（RL=100Ω-∞）,输出电压幅度变化不大于±5%。（4）具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。（5）其它。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10完成第（5）项10