【摘 要】
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眼压是眼科医生判定眼睛是否健康的重要标志,能否准确测量眼内压至关重要。非接触式眼压计（Non-contact tonometer,NCT）由于其简单快捷、感染风险低等优点,已成为眼科临床诊断中的常见的检测仪器和应用最广泛的眼压检测设备,是青光眼等眼科类疾病预防和治疗的重要依据,所以利用模拟人眼装置对NCT进行精准的检定就极为重要,然而国内对模拟人眼技术研究起步较晚,本文对NCT检定用模拟人眼技术深
【基金项目】
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重庆大学精密仪器实验室与重庆贝奥新视野医疗设备有限公司合作项目“非接触眼压计检定用模拟人眼装置设计”；
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眼压是眼科医生判定眼睛是否健康的重要标志,能否准确测量眼内压至关重要。非接触式眼压计（Non-contact tonometer,NCT）由于其简单快捷、感染风险低等优点,已成为眼科临床诊断中的常见的检测仪器和应用最广泛的眼压检测设备,是青光眼等眼科类疾病预防和治疗的重要依据,所以利用模拟人眼装置对NCT进行精准的检定就极为重要,然而国内对模拟人眼技术研究起步较晚,本文对NCT检定用模拟人眼技术深入研究,设计了一种基于FPGA的高精度、低成本、便于操作的NCT检定用模拟人眼系统,主要研究工作如下:（1）基于对设计NCT的因勃-菲克原理的研究,设计了NCT检定用模拟人眼装置的压力检测系统,实现检测仿生房水内部的压力,并提供连续可调压力值,经过信号转换后能够由LCD液晶屏直接显示眼压值。系统中主要包括FPGA核心芯片及电路正常运行所需要的外围电路、压力放大调理电路、A/D转换电路和LCD液晶显示电路。本文详细介绍了各个单元电路的主要元器件选型与其对应电路设计的过程,实现了电路原理图绘画及印制电路板（PCB）开发。（2）对各个单元电路模块设计了FPGA程序并进行仿真模拟,实现了将压力传感器采集的信号经过信号调理和模数转换后送入FPGA芯片,再由FPGA芯片处理后将压力值显示在LCD液晶显示屏上的功能。该系统通过使用Verilog HDL语言进行FPGA设计,包括检定用模拟人眼系统顶层模块、系统时钟模块、信号转换模块及LCD液晶显示模块。（3）标定了压力检测系统,成功对压力检测系统线性化,线性相关系数r=0.9773,重复性R=0.02。将本检定用模拟人眼装置用来检测NCT,试验证明,本系统测量范围（0.82～7.81）k Pa、示值最大允许误差0.15k Pa和重复性0.11k Pa都符合JJG1143-2017《非接触式眼压计》的检定技术指标。综上所述,本文研制完成的模拟人眼装置可提供连续可调压力值,由LCD直接显示眼压值且满足检定指标,并具有响应速度快、精度高、成本低、方便检定、硬件结构简单和便于使用的优点。
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