脉搏测量属于检测有无脉搏的测量：有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量的脉搏测量大致有指脉和耳脉两种方式，各有优缺点：指脉测量比较方便、简单，但手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能使测量灵敏度下降；耳脉测量比较干净，传感器受环境污染少、容易维护，但耳脉信号较弱，尤其是季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，会造成测量结果不准确。

一、脉搏信号的拾取

脉搏信号拾取电路如图 1 所示，IC1A 接成单位增益缓冲器，用于产生 2.5 V 的基准电压。

图 1　脉搏信号拾取电路

红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能，单个二极管可产生 0.4 V 电压、0.5 mA 电流。BPW83 型红外接收二极管和 IR333 型红外发射二极管的工作波长都是 940 nm；在指夹中，红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放，以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大，发射角度越小，产生的发射强度就越大。图 1 中 R0 选 100 Ω，是基于红外接收二极管感应红外光的灵敏度考虑的：R0 过大，通过红外发射二极管的电流偏小，BPW83 型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号；反之，R0 过小，通过的电流偏大，红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。

当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时，IC1B 的反相输入端电位大于同相输入端电位，V_i 为“0”。当手指处于测量位置时，会出现两种情况：一是无脉期，虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光，但由于红外接收二极管中存在暗电流，仍有 1 μA 的暗电流使 V_i 电位略低于 2.5 V；二是有脉期，当有跳动的脉搏时，血脉使手指透光性变差，红外接收二极管中的暗电流减小，V_i 电位上升。

由此可见，所谓脉搏信号的拾取，实际上是通过红外接收二极管在有脉和无脉时暗电流的微弱变化，再经过 IC1B 的放大而得到的，所拾取的信号为 2 μV 左右的电压信号。

二、信号的放大

按人体脉搏在运动后最高跳动次数达 240 次/分计算，设计低通放大器，它由 IC2A 和 C04 等组成，如图 2 所示。转折频率由 R07、C04、R08 和 C05 决定，放大倍数由 R08 和 R06 的比值决定。

图 2　脉搏信号放大电路