应用案例

　　目前血糖检测技术主要有3类，分别为：有创血糖检测技术、微创血糖检测技术和无创血糖检测技术，其中有创血糖检测即常见的采血检验，多用于医院中血液常规检测，是目前应用最广、技术最为成熟的技术。但由于频繁地采血存在伤口感染的风险，因此血糖检测技术从有创血糖检测逐渐向微创/无创血糖检测技术发展。

　　实验名称：光声血糖信号采集系统设计与实验

　　实验原理：基于光声效应：血糖分子在波长1064nm的单波长脉冲激光激励下受热膨胀，产生超声波（即光声血糖信号）；通过聚焦超声探头接收该超声波，将其转换为电信号，再经信号放大、数据采集完成信号获取。核心理论验证依据：需满足激光脉宽远小于热弛豫时间和应力松弛时间，确保激光能量全部转换为光声信号能量；同时通过计算光斑峰值功率密度，验证信号强度足以被探测。

　　实验框图：

　　实验实拍图：

　　实验过程：

　　系统搭建：

　　光学部分：脉冲激光器→耦合透镜→多模光纤→物镜；

　　声学部分：塑料管→聚焦超声探头→前置信号放大器（增益60dB，放大微弱信号）→数据采集卡。

　　溶液配置：用高精度电子天平配置不同浓度葡萄糖溶液（0~435.6mg/dL），通过有创血糖仪（三诺GA-3）校准实际浓度。

　　信号采集：

　　向光声池滴加待测溶液，调整激光垂直入射液面；

　　记录示波器上的光声信号，吸出溶液后用有创血糖仪测浓度并记录；

　　重复操作，最终获取192个有效光声信号样本，并通过“以纯水信号为基准归一化”校正多次实验差异。

　　应用方向：

　　基于时频特征的算法（S变换+Teager-Kaiser主能量）

　　基于波形特征的算法（受迫振动方程+证据回归）

　　基于自相似焦元的证据融合算法，生物医学工程研究，信号处理教学案例，后续技术迭代基础

　　产品推荐：ATA-5000系列前置微小信号放大器

　　图：ATA-5000系列前置微小信号放大器指标参数

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