本教材內(nèi)容依據(jù)*新生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)編寫(xiě)。全書(shū)內(nèi)容以醫(yī)學(xué)儀器典型結(jié)構(gòu)為主線，突出工程實(shí)用、實(shí)訓(xùn)、趣味特點(diǎn)，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中通過(guò)對(duì)原理的分析和相關(guān)文獻(xiàn)資料的提供，使讀者在*基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)條件下就可以學(xué)習(xí)掌握生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的獲得、檢測(cè)、調(diào)理、轉(zhuǎn)換、計(jì)算、擴(kuò)展等過(guò)程的基礎(chǔ)技術(shù)和技能，通過(guò)對(duì)各實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊的適當(dāng)組合、擴(kuò)展就能夠構(gòu)成一臺(tái)具有一定功能的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)采集處理儀器。在編排上采用單元基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目分開(kāi)編寫(xiě)，覆蓋《生物醫(yī)學(xué)傳感檢測(cè)與儀器實(shí)驗(yàn)》、《微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》、《醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》等課程，各課程根據(jù)所涉及教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)進(jìn)行選擇開(kāi)設(shè)，也可以作為學(xué)生二課實(shí)訓(xùn)、各項(xiàng)設(shè)計(jì)制作比賽的參考資料，還可為從事醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)和制造的工程師、銷售和維修人員提供參考。

1. 實(shí)際實(shí)驗(yàn)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真相結(jié)合是本教材的特點(diǎn)，通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式，一方面可以提高學(xué)生的電路設(shè)計(jì)技能，另一方面可以使學(xué)生對(duì)比理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)調(diào)試過(guò)程中的異同，加深學(xué)習(xí)印象，同時(shí)可以運(yùn)用理論原理對(duì)實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)加以指導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。
2. 本書(shū)采用自建平臺(tái)，參考資料充實(shí)。一般傳感器實(shí)驗(yàn)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)都有針對(duì)性要求，本教材采用可自制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教學(xué)門檻低，使學(xué)生能夠從基礎(chǔ)項(xiàng)目開(kāi)始，充分利用有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件，完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教材中提供充實(shí)詳盡的參考資料，包括相關(guān)測(cè)量方法、元器件特性參數(shù)、主要應(yīng)用范圍等，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中都給出可擴(kuò)展的思考題供讀者學(xué)習(xí)思考。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)主要涉及前端信號(hào)的獲得、處理、數(shù)字化和對(duì)數(shù)字信息的分析與控制，是多學(xué)科知識(shí)理論的交叉體，內(nèi)容涉及工程生理學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)傳感器和檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，可實(shí)踐性很強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)是將理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程。
本教材為醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)的入門實(shí)驗(yàn)教材，在具有模電、數(shù)電、計(jì)算機(jī)原理等基礎(chǔ)后，可使用此教材將基礎(chǔ)理論與基本應(yīng)用建立聯(lián)系，學(xué)習(xí)掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和系統(tǒng)調(diào)試技巧。
教材特點(diǎn)：
（1）注重實(shí)驗(yàn)的趣味性。以常用的器件完成看似復(fù)雜的功能，從而引導(dǎo)、掌握和鞏固生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的基本原理，培養(yǎng)初學(xué)者興趣。
（2）注重個(gè)人可完成性。以*小的硬軟件需求，即可完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不需要復(fù)雜而龐大的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，方便初學(xué)者獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，通過(guò)成功的實(shí)踐提高學(xué)習(xí)者的熱情。
（3）注重實(shí)驗(yàn)資料的完整性。每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的技術(shù)資料相對(duì)獨(dú)立而完整，且給出必要的拓展資料，以供引導(dǎo)深入實(shí)驗(yàn)。
（4）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法的可拓展性。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都針對(duì)儀器設(shè)計(jì)或原理的某一環(huán)節(jié)，以具體器件和電路為實(shí)例完成基本功能，其實(shí)現(xiàn)方法、調(diào)試技術(shù)可以拓展到使用不同器件、不同系統(tǒng)中運(yùn)用，提供舉一反三的拓展空間。
本教材共二十七個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分為兩大部分：PART I 單元實(shí)驗(yàn)和PART II 綜合設(shè)計(jì)部分。
實(shí)驗(yàn)一至實(shí)驗(yàn)二十二為PART I單元實(shí)驗(yàn)部分。單元實(shí)驗(yàn)是從人體對(duì)電流的感受實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，以一臺(tái)多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀為原型，將其中的某一單元電路的實(shí)現(xiàn)方法為實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋生物醫(yī)學(xué)傳感器特性及信號(hào)獲得、模擬信號(hào)的處理、安全保障措施設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換，*小計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)處理，波形顯示方法等內(nèi)容。按照每個(gè)實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)量設(shè)計(jì)，循序漸進(jìn)，讓讀者能夠在有限的時(shí)間里深入原理，積累經(jīng)驗(yàn)，獲得結(jié)果。
每個(gè)單元實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�求，闡述實(shí)驗(yàn)原理，列出了比較詳盡的實(shí)驗(yàn)步驟，給出數(shù)據(jù)記錄格式，提出數(shù)據(jù)分析要求，幫助讀者順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的思考和練習(xí)，引導(dǎo)讀者深入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，激發(fā)自主學(xué)習(xí)潛能。搜集整理與實(shí)驗(yàn)過(guò)程相關(guān)的知識(shí)參考，供讀者在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行拓展研究與實(shí)踐。
單元實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可覆蓋《生物醫(yī)學(xué)傳感檢測(cè)與儀器實(shí)驗(yàn)》、《微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》的課程教學(xué)。
實(shí)驗(yàn)二十三至實(shí)驗(yàn)二十七為PART II 綜合設(shè)計(jì)部分。綜合設(shè)計(jì)部分以近幾年全國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽題目為藍(lán)本修改，并增加部分設(shè)計(jì)項(xiàng)目。綜合設(shè)計(jì)部分實(shí)驗(yàn)與單元實(shí)驗(yàn)的要求有所不同，只列出設(shè)計(jì)要求、指標(biāo)測(cè)量方法和設(shè)計(jì)方法提示，但不給出具體步驟和實(shí)現(xiàn)方法，要求獨(dú)立設(shè)計(jì)一套符合題目要求的完整的醫(yī)學(xué)儀器或裝置。讀者需要經(jīng)過(guò)查閱資料、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)制作與調(diào)試、系統(tǒng)演示、答辯、整理規(guī)范技術(shù)文檔、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等實(shí)踐過(guò)程，建議此環(huán)節(jié)實(shí)行開(kāi)放式教學(xué)，學(xué)生可獨(dú)立完成或合作完成。
綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括完整的醫(yī)學(xué)儀器的硬、軟件設(shè)計(jì)方案、實(shí)現(xiàn)過(guò)程等內(nèi)容，是培養(yǎng)和提升學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)能力和創(chuàng)新能力的過(guò)程。可用于《醫(yī)學(xué)儀器課程設(shè)計(jì)》等大型實(shí)踐教學(xué)過(guò)程。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展突飛猛進(jìn)，各種新器件、新技術(shù)層出不窮，本書(shū)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容旨在拋磚引玉，培養(yǎng)專業(yè)興趣，在興趣中求主動(dòng)，自主學(xué)習(xí)。
特別感謝華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的胡陽(yáng)老師、楊玉星老師、鄒昂老師的啟發(fā)和幫助。
本書(shū)可用于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教材，也可為相關(guān)專業(yè)研究生提供參考。
由于時(shí)間倉(cāng)促、水平有限，錯(cuò)誤難免，誠(chéng)懇希望廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)和建議。

張日欣，男，1969年生，高級(jí)工程師，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心副主任，研究方向?yàn)樯�物醫(yī)學(xué)電子及計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，主講學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)主干實(shí)驗(yàn)課程多門，主持國(guó)家和省級(jí)課題十余項(xiàng)，已編輯出版英文論文集、中英文專著(章節(jié))6部，在國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊以及國(guó)際會(huì)議上發(fā)表論文10余篇。

PART I 單元實(shí)驗(yàn) 1
實(shí)驗(yàn)一 電子測(cè)量?jī)x器使用基礎(chǔ)與電流感知體驗(yàn) 1
實(shí)驗(yàn)二 心電圖測(cè)量原理與儀器使用 18
實(shí)驗(yàn)三 血壓測(cè)量實(shí)驗(yàn) 26
實(shí)驗(yàn)四 血氧飽和度的測(cè)量和體溫監(jiān)護(hù)實(shí)驗(yàn) 31
實(shí)驗(yàn)五 人體成分測(cè)量實(shí)驗(yàn) 34
實(shí)驗(yàn)六 熱敏器件及溫度傳感器實(shí)驗(yàn) 38
實(shí)驗(yàn)七 金屬箔式應(yīng)變片全橋壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn) 45
實(shí)驗(yàn)八 采用氣壓傳感器測(cè)量血壓實(shí)驗(yàn)研究 51
實(shí)驗(yàn)九 光電式脈搏探測(cè)器實(shí)驗(yàn) 57
實(shí)驗(yàn)十 儀表放大器仿真實(shí)驗(yàn)研究 63
實(shí)驗(yàn)十一 ECG放大器實(shí)驗(yàn) 69
實(shí)驗(yàn)十二 陷波器設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試與研究實(shí)驗(yàn) 86
實(shí)驗(yàn)十三 線性隔離放大器仿真、調(diào)試實(shí)驗(yàn) 103
實(shí)驗(yàn)十四 ECG放大器的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn) 115
實(shí)驗(yàn)十五 生物阻抗測(cè)量信號(hào)檢測(cè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 134
實(shí)驗(yàn)十六 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 149
實(shí)驗(yàn)十七 ECG波形顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 170
實(shí)驗(yàn)十八 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 198
實(shí)驗(yàn)十九 任意波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn) 241
實(shí)驗(yàn)二十 數(shù)據(jù)無(wú)線透?jìng)鲗?shí)驗(yàn) 254
實(shí)驗(yàn)二十一 基于ARM的實(shí)時(shí)FIR濾波器實(shí)驗(yàn) 284
實(shí)驗(yàn)二十二 PCB板設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 295
PART II 綜合設(shè)計(jì) 305
實(shí)驗(yàn)二十三 多生理信號(hào)數(shù)據(jù)采集與參數(shù)計(jì)算的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 305
實(shí)驗(yàn)二十四 具有液面感應(yīng)功能的微量加樣系統(tǒng) 311
實(shí)驗(yàn)二十五 生物阻抗測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 316
實(shí)驗(yàn)二十六 生化分析儀光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 320
實(shí)驗(yàn)二十七 基于加速度傳感器的計(jì)步器設(shè)計(jì) 325
附錄 329
附錄A 實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式 329
附錄B 設(shè)計(jì)報(bào)告格式 330