一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于：它包括電源、壓阻式傳感器、壓電式傳感器、機(jī)械加壓裝置、連接機(jī)構(gòu)、電阻轉(zhuǎn)電壓電路、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)；電源給壓阻式傳感器和壓電式傳感器供電，機(jī)械加壓裝置設(shè)置在壓阻式傳感器的正上方，壓阻式傳感器和壓電式傳感器分別固定設(shè)置在連接機(jī)構(gòu)的上端面和下端面；壓阻式傳感器檢測機(jī)械加壓裝置施加的不同壓力值下的電阻值并通過電阻轉(zhuǎn)電壓電路將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號；壓電傳感器檢測機(jī)械加壓裝置施加相應(yīng)壓力下脈搏跳動產(chǎn)生的壓力信號，并將壓力信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；數(shù)據(jù)采集卡同步采集電壓信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸至上位機(jī)。
【專利說明】一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脈診信息采集裝置，特別是關(guān)于一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]脈診是中醫(yī)學(xué)的特色診法，具有簡單、實用、無創(chuàng)、低成本的特點。脈象攜帶了人體全身性、綜合性的生理病理信息，是窺視臟腑功能變化的窗口。然而其主觀、抽象的“在心易了、指下難明”的特點也成為了中醫(yī)脈診現(xiàn)代研究所面臨的重大挑戰(zhàn)，因此脈診的客觀化、規(guī)范化研究具有極其重要的意義。脈診儀的研制與應(yīng)用無疑成為中醫(yī)脈診客觀化、規(guī)范化研究的主要方法與手段，即運用現(xiàn)代檢測技術(shù)的方法和手段，將脈診信息的物理特征數(shù)字化和可視化并客觀地描繪和記錄，依靠計算機(jī)技術(shù)對所得到的脈診信息進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的識別和分析。
[0003]現(xiàn)有的脈診儀主要通過模擬中醫(yī)脈診過程，基于寸口脈診法，通過采用不同的傳感器進(jìn)行信號采集，再對脈象進(jìn)行分析。現(xiàn)有的脈診儀中所使用的傳感器主要有以下幾類:
[0004]1、壓力型傳感器
[0005]壓力型脈診儀的研制時間較早，經(jīng)過長時間研究與改進(jìn)，目前也取得了較大的發(fā)展。壓力型脈診儀的傳感器主要分為壓電式傳感器、壓阻式傳感器和壓磁式傳感器三種。壓電式傳感器和壓阻式傳感器是目前較為常用的傳感器，各自具有優(yōu)缺點。壓電式傳感器較為成熟，具有信號穩(wěn)定、信噪比高的特點。由于脈搏跳動產(chǎn)生壓力變化，壓電式傳感器利用壓電材料的特性，將這種壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，實現(xiàn)脈搏信號的采集與處理。但是壓電式傳感器的材料特性導(dǎo)致該類傳感器存在不能夠反映靜態(tài)壓力的缺點。在中醫(yī)診脈過程中所施加的壓力是重要的指標(biāo)之一，采脈時靜態(tài)壓力的測量對于中醫(yī)脈診儀來說具有重要意義。因此單純使用壓電傳感器不能滿足中醫(yī)脈診信息采集的要求。近年來，壓阻式傳感器的使用逐漸廣泛，因為該類型傳感器可以根據(jù)不同壓力下電阻值的變化計算出外加壓力值與脈搏波的壓力變化，該特點比較符合中醫(yī)診脈的壓力要求。其缺點亦比較明顯，即其信噪比較低，且其電阻值隨溫度不同而有所漂移，導(dǎo)致該類傳感器在不同的工作溫度下、在是否接觸人體皮膚等不同狀態(tài)下的幅值有較大的變化，這在很大程度上影響了脈診儀的準(zhǔn)確性。
[0006]2、光電式傳感器
[0007]光電式傳感器為非接觸式傳感器。由于心臟跳動,會引起血管中血容量的變化,此時，當(dāng)照明光線照射時，透射的光線也會隨血容量的變化而變化，接收透射光的光電傳感器可以感受這一變化，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，用于后續(xù)分析。光電傳感器靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，但是其能測得的血流參數(shù)還不能滿足需求。
[0008]3、聲波傳感器
[0009]聲波傳感器是基于脈象信號的本質(zhì)設(shè)計的。脈象本身就是由振動產(chǎn)生的，因此聲波傳感器可以獲取脈搏振動產(chǎn)生的聲信號，并對之進(jìn)行分析處理。
[0010]4、超聲多普勒技術(shù)
[0011]利用超聲多普勒技術(shù)，可以對脈管的運動情況、血管壁的厚度、血管的直徑等進(jìn)行觀察，能夠較為直觀的反映血管的情況，用于后續(xù)分析。但是該技術(shù)目前在研究脈診信息方面還不是十分成熟，且代價較為昂貴。
[0012]綜上所述，在脈診儀所使用的現(xiàn)有傳感器中，壓力型傳感器是最接近傳統(tǒng)中醫(yī)脈診需求的傳感器，也是實際應(yīng)用最為廣泛的傳感器類型。在壓力型傳感器中，不同材料的傳感器各自有其優(yōu)缺點。如何能夠取長補(bǔ)短，利用不同材料的壓力型傳感器獲取脈診信息，是人們需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠滿足中醫(yī)傳統(tǒng)診脈需求的結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于:它包括電源、壓阻式傳感器、壓電式傳感器、機(jī)械加壓裝置、連接機(jī)構(gòu)、電阻轉(zhuǎn)電壓電路、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)；所述電源通過電阻分別給所述壓阻式傳感器和壓電式傳感器供電，所述機(jī)械加壓裝置設(shè)置在所述壓阻式傳感器的正上方，所述壓阻式傳感器和壓電式傳感器分別固定設(shè)置在所述連接機(jī)構(gòu)的上端面和下端面；所述壓阻式傳感器檢測所述機(jī)械加壓裝置施加的不同壓力值下的電阻值，所述電阻轉(zhuǎn)電壓電路將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號；所述壓電傳感器檢測所述機(jī)械加壓裝置施加相應(yīng)壓力下脈搏跳動產(chǎn)生的壓力信號，并將壓力信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；所述數(shù)據(jù)采集卡對所述電阻轉(zhuǎn)電壓電路輸出的電壓信號和所述壓電式傳感器輸出的電壓信號進(jìn)行同步采集，并將采集到的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸至所述上位機(jī)。
[0015]所述壓阻式傳感器采用FlexoForce A301型傳感器。
[0016]所述壓電式傳感器采用SC0073型傳感器。
[0017]所述數(shù)據(jù)采集卡采用NI 9220型16通道數(shù)據(jù)采集卡。
[0018]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型由于采用壓阻式傳感器檢測機(jī)械加壓裝置施加的不同壓力值下的電阻值，采用壓電傳感器檢測機(jī)械加壓裝置施加相應(yīng)壓力下脈搏跳動產(chǎn)生的壓力信號，可以同時獲取脈診信息采集過程中所施加的機(jī)械壓力值和穩(wěn)定的脈搏波信號，因此本實用新型更加能夠滿足中醫(yī)傳統(tǒng)診脈需求。2、本實用新型通過壓阻式傳感器和壓電傳感器兩種不同類型壓力傳感器的聯(lián)合應(yīng)用，解決了壓電式傳感器不能采集靜態(tài)壓力、壓阻式傳感器易受溫度影響的問題，保留了壓阻式傳感器和壓電傳感器各自的優(yōu)勢特性。3、本實用新型由于采用電阻轉(zhuǎn)電壓電路將壓阻式傳感器檢測到的電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號，使得可以采用同一數(shù)據(jù)采集卡對兩種不同類型的壓力傳感器檢測到的信號進(jìn)行同步采集，因此本實用新型能夠減少所使用數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)量，并能夠保證對不同類型壓力傳感器數(shù)據(jù)采集的同步性?；谝陨蟽?yōu)點，本實用新型可以廣泛應(yīng)用于中醫(yī)脈診信息的采集中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0021]如圖1所示，本實用新型結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置包括電源1、壓阻式傳感器2、壓電式傳感器3、機(jī)械加壓裝置4、連接機(jī)構(gòu)5、電阻轉(zhuǎn)電壓電路6、數(shù)據(jù)采集卡7和上位機(jī)8。電源I通過電阻9分別給壓阻式傳感器2和壓電式傳感器3供電，機(jī)械加壓裝置4設(shè)置在壓阻式傳感器2的正上方，壓阻式傳感器2固定設(shè)置在連接機(jī)構(gòu)5的上端面，壓電式傳感器3固定設(shè)置在連接機(jī)構(gòu)5的下端面。
[0022]通過控制機(jī)械加壓裝置4給壓阻式傳感器2施加一定的壓力，壓阻式傳感器2檢測不同壓力值下的電阻值，檢測到的電阻值通過電阻轉(zhuǎn)電壓電路6轉(zhuǎn)換成電壓信號；壓電傳感器3直接接觸橈動脈表面的皮膚，檢測機(jī)械加壓裝置4施加相應(yīng)壓力下脈搏跳動產(chǎn)生的壓力信號，并將壓力信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。數(shù)據(jù)采集卡7對電阻轉(zhuǎn)電壓電路6輸出的電壓信號和壓電式傳感器4輸出的電壓信號進(jìn)行同步采集，并將采集到的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸至上位機(jī)8進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)分析。
[0023]上述實施例中，壓阻式傳感器2采用FlexoForce A301型傳感器。
[0024]上述實施例中，壓電式傳感器3采用SC0073型傳感器。
[0025]上述實施例中，數(shù)據(jù)采集卡7采用NI 9220型16通道數(shù)據(jù)采集卡。
[0026]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于:它包括電源、壓阻式傳感器、壓電式傳感器、機(jī)械加壓裝置、連接機(jī)構(gòu)、電阻轉(zhuǎn)電壓電路、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)；所述電源通過電阻分別給所述壓阻式傳感器和壓電式傳感器供電，所述機(jī)械加壓裝置設(shè)置在所述壓阻式傳感器的正上方，所述壓阻式傳感器和壓電式傳感器分別固定設(shè)置在所述連接機(jī)構(gòu)的上端面和下端面； 所述壓阻式傳感器檢測所述機(jī)械加壓裝置施加的不同壓力值下的電阻值，所述電阻轉(zhuǎn)電壓電路將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號；所述壓電傳感器檢測所述機(jī)械加壓裝置施加相應(yīng)壓力下脈搏跳動產(chǎn)生的壓力信號，并將壓力信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；所述數(shù)據(jù)采集卡對所述電阻轉(zhuǎn)電壓電路輸出的電壓信號和所述壓電式傳感器輸出的電壓信號進(jìn)行同步采集，并將采集到的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸至所述上位機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于:所述壓阻式傳感器采用FlexoForce A301型傳感器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于:所述壓電式傳感器采用SC0073型傳感器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種結(jié)合多種壓力型傳感器的脈診信息采集裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集卡采用NI 9220型16通道數(shù)據(jù)采集卡。
【文檔編號】A61B5/0225GK204121004SQ201420444501
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】汪南玥, 于友華, 黃磊, 劉佳, 周靈運, 唐丹麗 申請人:中國中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗中心