至于测出来的心率准确度嘛，你猜……

毫无疑问，在持续运动当中这种方式明显是不合适的。所以很多运动腕表都没有采用这个方案。医疗机构里面倒是有不少设备采用这个方案。

光电体积法

这种方案是追踪可见光（绿光）在人体组织中的反射。通常是有两个绿色LED向手腕发出可见光，然后中间有个光电传感器感应反射光。如下图：

人体的皮肤，骨骼，肉，脂肪等对光的反射是固定值，而毛细血管和动脉静脉由于随着脉搏容积不停变大变小变大变小，所以对光的反射是个波动曲线。这个曲线的频率就是脉搏，跟心率自然也是一致的。

这种方法只能得到心率信号，但是对运动过程中带来的噪声抵抗力比较强，于是乎就很适合目前的运动腕表用。所以，象MIO，Sunnto，佳明，Apple Watch，FitBit……对了，还有小米手环等等，多数或部分产品都采用光电直测心率的方案。

Photo via Activity Tracker World

首先提到的必然是Mio Alpha，它使用的是双光束光电器件来监测用户心率，从与传统心率带对比结果来看，其数据的准确性和平滑度基本一致。不过除了直测心率之外它基本就是一块普通的运动手表，诸如GPS等更多功能需要借助手机实现，相对于其千元以上的定价略显鸡肋。不过技术还算靠谱，所以佳明、Tomtom、AD等公司的早期光电直测产品都用的是MIO的整体方案。老Q最早用的就是MIO的Alpha2，如果只是想在跑步过程中实时监测心率的话，不妨用用。

至于用绿光的原因——不是因为血液是红的，所以用绿光，真正原因是绿光对外界温度变化造成的信号漂移是最小的。

佳明的光电测心率手表

心电信号法

人类窦房结会有节律地控制心脏收缩舒张，从而向躯干泵血。这个控制信号是一个电信号(人体神经信号在神经上都表现为电信号)，会逐渐扩散到体表，可以在皮肤通过电极测量（毫伏级电信号）。

跑友们去医院体检，做心电图，胸口按一堆东东（电极，如上图），就是采用这个原理。这个节奏就是心率，除此之外，心电信号还可以为医生诊断提供很多数据。

这种办法可以说是目前市面上最精确的心率测量方法。我们常说心率带最靠谱，就是因为采用这个方案。

但是，由于心电信号的波长非常长，为了测得足够精度的信号，信号电极和参考电极就必须在躯干空间上隔得足够远。一般是胸上比较远得两点，或者左手和右手，或者手和脚等。腕表就比较难采用这个方案，除非有人愿意同时带两个表。

这种心率带需要戴在胸下，一整圈。早期产品戴着不舒服，且容易掉，现在好多了。不过某些男士非常抵制这种办法，说跟戴了个Bra一样一样。跑友们能接受不？

脑筋灵活的商家，推出了更方便更舒服的产品，把心率带的电极条直接做到衣服里面，用的时候把心率仪按进去就好，很方便。象下图，明显能看到衣服（弹力衣/紧身衣）里面、胸部下面有电极条，它是贴在衣服里面的，靠衣服的弹力与皮肤接触。衣服外面安了个心率仪，用的时候扣上去，要洗衣服的时候取下来就好。

动脉血压法

这其实是最古老的方法，中医的诊脉，或者自己的掐脉都是这种办法：看着秒表，默数一下在10秒/30秒/60秒之内手指头感受到的跳动数就好。

一般测哪儿呢？在手腕或者颈部两侧，都可以经皮肤摸到动脉的压力有规律地涨落。通过压力传感器可以将这个信号变成心率。

这个方案虽然简单，其实是目前商用最不成熟的。原因一是压力传感器需要长期对穿戴者的动脉半压迫，有不适感；二是压力传感器难以以合适的方式固定在皮肤表面：固定得太紧会导致血流不畅，固定得太松又无法实现测量，读不出数。

这个问题在运动领域应用的话，表现就格外明显。所以想实现实时监测心率，用这个思路的话……臣妾做不到啊。

多数小型的家用测量仪器，如上图，能同时测血压和心率，戴上一开之下，明显会有压力感，就是这个原理了。

有些低端的运动手表，在你想测心率的时候，要把手指头放在特定位置几秒，也是这个原理。

红外感应法

前面几种办法多数是围绕手指、腕、胸。这个红外感应法（个别产品叫生物感应技术）用哪个零件呢？耳朵。

耳旁区域是多种身体参数测试的理想地点。颈内动脉系统垂直沿着耳道区域运行，毛细血管系统贯穿耳屏、耳垂。在人们日常从事各种运动中，耳朵的位置都相对稳定且没有过于激烈的动作，这就使其成为了一个理想的、稳定的测试平台。

这种思路的实现手段得有个耳塞，耳塞底部的IR（红外线）探头紧贴耳道，IR模块发射一束红外光。光线一部分被皮肤和脱落的皮层阻挡，一部分透过薄膜进入到人体浅体层并反射回来，通过对反射波的接收，可以测试到使用者的心率。浅体层有丰富的毛细血管，前边说了，这边的血管血液新鲜，离心脏近，所以这个测试相对更为精准。

应用这种技术的产品其实几年前就有，如上图，貌似一直没怎么被市场认可。如果按上图这种方式，这一颠一晃的，很难想象跑步的时候戴着能舒服。这个项圈戴上去之后的即视感……老Q还是不说了。

另外有种类似的技术，采用的是红外线耳垂心跳感应器。用户需要将感应器的夹子夹在耳垂上实现心率监测，然后再由黄色的主体部分通过骨传导技术将即时心率报给你听。产品如下图：

上图中间耳朵上夹着的东东就是了。这种技术如果用于跑步的话，估计会很别扭吧……我觉得会很容易掉。

红外技术测心率还没完。还有种东东，用在头盔上，而且也没有用耳朵，它用上了前额——脑门儿。

这种头盔的光学传感器采用急诊室脉搏血氧仪使用的双光束红外技术，安装在头盔前方，只需轻轻触及用户的额头，该传感器就能够测到佩戴者的脉搏，并把原始数据传输到头盔后方的处理单元。其实不只脉搏，还有其它一些生理指标，例如血氧、最大摄氧量等也能收集到。

这种头盔其实也出来有几年了，可能是贵的原因，没用起来。不过这一两年国内有些头盔厂家推出了类似产品。

还有其它办法测心率没？

当然有。

超声多普勒原理也可以用来检查心脏的搏动。

高大上吧？胎心仪就是这一原理。90后，00后们，没准你很小很小的时候已经被人使用过这种技术了。

作者：老Q（刘瑾青）

姿势跑法官方认证教练（广州），跑步学院特约撰稿人，跑步知识传播者（个人公众号「跑你」）。

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