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如今，大多数可穿戴设备都争相配置了心率监测器，但其大小以及监测原理各异，名字听起来高大上不说，其性能是否名副其实还有待考证。市场上配置了形形色色心率监控器的可穿戴设备大致可分为医疗类以及非医疗类。 前者是专门用于医学监控的设备，监测到的数据比较精准，其心率监测器与医疗机构的专业设备类似，采用心动电流测量法。此类设备除了需要佩戴心率表外，还需要在用户胸前佩戴无线心率胸带[注1]，人体每次心跳都会产生微弱的具有周期性的心跳电流，心率带两侧配置的两个电极连续采集心跳电流或电势信号，通过无线电波（一般为2.4GHZ的高频信号，其优点是传输距离远且减少心率信号在传输过程受到其它信号的干扰）发送至终端（心率表）。 由于心跳电流微弱，极易受到其它电流的噪音干扰，例如人体组织蠕动以及电极摩擦皮肤产生的微弱电流往往容易导致心率电流不准确，因此，使用无线心率胸带时需要佩戴在心脏附近（男性的乳头或者女性的乳房下边缘附近），保持胸带与皮肤紧贴。无线心率胸带不适用于运动状态下测量心率。 后者通常配置在运动可穿戴设备或者智能手表上，属于一种附加功能，准确度有限，采用光电透射测量法，根据脉搏的跳动频率从而间接测量心率，光电测量法可分为两种。其中一种原理是根据血液中血红蛋白[注2]的吸光度变化来测量脉搏（如智能手表），基于此原理的可穿戴设备需要在与皮肤接触部位（表盘底部）配置红外发射和接受反射的光电二极管传感器，由于心脏的搏动和收缩导致毛细血管的体积前后发生轻微变化，这种变化会改变透射过皮下组织的红光光量，导致血红蛋白反射回来的红光发生变化，传感器接收到变化的光信号后，将其转化为电信号，通过信号采集和数字—模拟转换器得到连续心率图。 另一种方法是绿光光电测量法，表盘底部配置的是绿色LED灯和绿光发射接收器，原理是基于手臂血管中的血液在脉动的时候会发生密度改变而引起透光率的变化，与红光测量法类似，根据反射回来的绿光强度变化而测得脉搏跳动频率，从而测得心率。然而，由于血液流入手腕时，流动速度早已减缓，脉搏跳动频率与心率相差甚远，加上表盘并非时刻紧贴手腕皮肤，导致光的传输距离不固定，测得的脉搏频率市场有误差，因此，光电测量法的精确度不高。 为了提高精确度，未来也许可以配置个辅助装置——将监测器以手指套的形式“安装”在食指指头，这一改进使得光的测量距离固定，还可以准确测得心率（食指指头存在一个动脉血管，其脉搏频率基本上与心率一致），当然，可穿戴设备的便捷度也大打折扣。
注： 1. 无线心率胸带——分为软式心率带和硬式心率带，硬式心率带采用的是导电橡胶电极块和硬式塑胶带，软式心率带采用的是柔性薄膜电极以及织物带，后者由于具有良好的可塑性，能够与胸部皮肤完美紧贴，所以测得的心率更精准. 2. 血红蛋白——血液中运输氧气的蛋白质，可以吸收（多）和反射（少）红外光或者可见红光.
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发表于 2016-10-5 15:50:28
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