黄剑平 穆瑞珍林振衡

(1.厦门理工学院光电与通信工程学院，福建 厦门 361024；2.莆田学院现代精密测量与激光无损检测福建省高校重点实验室，福建 莆田 351100)

肌肉运动是人类长期以来一直研究的课题。对肌肉运动状态的研究在临床诊断、疾病防控、假肢控制、体育运动以及日常健康保健等领域都有很好的应用价值。目前对肌肉运动的研究通常采用表面肌电信号法(surface electromyography，sEMG)和光电容积描记法(Photoplethysmography，PPG)。其中，表面肌电信号法存在容易受到电磁干扰，与皮肤接触的电极容易因出汗而造成测量误差等缺点[1－2]，与之相比光电容积描记法具有探测灵敏，不受电磁干扰，体积小，功耗低等优势。已有文献报道将光电容积描记法用于测量人体多项健康指标，如:血氧、呼吸、心率、血压等[3－7]。

目前利用光电容积描记法对肌肉收缩运动的研究，多采用光源与传感器位于探测部位同一侧的反射法。但已报道的绝大多数的研究样机每次只能测量一处肌肉的状态，如果要检测多处肌肉的状态，只能分多次测量。且大部分设计都将发光、探测光的检测模块以及单片机主控电路、信号处理电路等模块全部设计在一块电路板上，这样整个电路系统的体积比较大，不利于穿戴在身上测量。基于上述不足，本文提出了改进方案，设计了可以同时检测多处肌肉运动状态的传感电路系统，且将传感部分和其他处理电路分开，提高了传感器穿戴的方便性。

1 传感原理

肌肉里包含有表皮、血管、肌肉、骨骼等组织。……