前置微小信號放大器在光聲血糖信號采集系統設計中的應用
目前血糖檢測技術主要有3類，分別為：有創血糖檢測技術、微創血糖檢測技術和無創血糖檢測技術，其中有創血糖檢測即常見的采血檢驗，多用于醫院中血液常規檢測，是目前應用最廣、技術最為成熟的技術。但由于頻繁地采血存在傷口感染的風險，因此血糖檢測技術從有創血糖檢測逐漸向微創/無創血糖檢測技術發展。
實驗名稱：光聲血糖信號采集系統設計與實驗
實驗原理：基于光聲效應：血糖分子在波長1064nm的單波長脈沖激光激勵下受熱膨脹，產生超聲波（即光聲血糖信號）；通過聚焦超聲探頭接收該超聲波，將其轉換為電信號，再經信號放大、數據采集完成信號獲取。核心理論驗證依據：需滿足激光脈寬遠小于熱弛豫時間和應力松弛時間，確保激光能量全部轉換為光聲信號能量；同時通過計算光斑峰值功率密度，驗證信號強度足以被探測。
實驗框圖：
實驗實拍圖：
實驗過程：
系統搭建：
光學部分：脈沖激光器→耦合透鏡→多模光纖→物鏡；
聲學部分：塑料管→聚焦超聲探頭→前置信號放大器（增益60dB，放大微弱信號）→數據采集卡。
溶液配置：用高精度電子天平配置不同濃度葡萄糖溶液（0~435.6mg/dL），通過有創血糖儀（三諾GA-3）校準實際濃度。
信號采集：
向光聲池滴加待測溶液，調整激光垂直入射液面；
記錄示波器上的光聲信號，吸出溶液后用有創血糖儀測濃度并記錄；
重復操作，最終獲取192個有效光聲信號樣本，并通過“以純水信號為基準歸一化”校正多次實驗差異。
應用方向：
基于時頻特征的算法（S變換+Teager-Kaiser主能量）
基于波形特征的算法（受迫振動方程+證據回歸）
基于自相似焦元的證據融合算法，生物醫學工程研究，信號處理教學案例，后續技術迭代基礎
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圖：ATA-5000系列前置微小信號放大器指標參數
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