终点的采样点数），则判断满轮为正向转动，相反地，如果最大值点距离起 始点比较远（即采样点数大于距离终点的采样点数），则判断满轮为反向转动。如图6所示， 其实际的波形是不规则的。依据上述原理，因此:所述吹气信号是由红外发射接收传感器从 肺活量计气动满轮旋转叶片转动角度变化获取的电压脉冲波形信号，吹气时叶片正转，叶 片正转时电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起始端，吸气时叶片反转，叶片反转时 电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起末端;其中，所述肺活量获取方法是： a,用肺活量计旋转满轮额定转速2倍W上整数倍的采集频率，采集一个吹气时间周期 内的连续脉冲波形，连续脉冲波形是由多个采集点形成； b，获取连续脉冲波形每一个脉冲波周期内波形平均值作为连续波形基准值线，所述平 均值是最大值和最小值的平均值； C，依据基准值线W及叶片正转时电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起始端的 特征，获取一个吹气有效时间段内的脉冲波个数M，是通过统计叶片正转连续脉冲波形最大 值拐点的数量获得； d，根据公式:T=一个脉冲波周期内采样点数/采样频率，获取每个脉冲的周期时长Ti、 了2 Tn;由公式:L=M Xa获得肺活量，系数a是肺活量计标称的每转对应的容量(是一个已 知数）；由公式:
获得第n个脉冲波周期的吹气速度W及一个吹气周期的平均速度 (通过获取每一个周期的速度，然后取平均获取）。
[0017] 实施例中：所述一个吹气有效时间段是:从第一个吹气有效脉冲波起为"0"时刻至 最后一个有效脉冲波时间止的时间段内。
[0018] 实施例中：所述最后一个有效脉冲波的判定方法是：当获取的电压值在一个设定 的时间内连续不变或变化率小于最大值的一个设定值时的前一个脉冲波为最后一个有效 脉冲波。其中：所述一个设定的时间内是0.5秒至1秒，所述一个设定值是1%。
[0019] 实施例中：所述连续脉冲波形是连续的符合叶片正传时电压一个周期内波形最大 幅值点接近波形起始端的特征的波形，当波形中出现不属于此类特征的波形时(例如:采到 的数据频率比采样频率的限制倍数还要高时的波形）、并且此类波形频率大于设定的允许 值时，将会去除此类波形，或认为采集失败，发出重新采集的命令。
[0020] 实施例中：当所述此类特征的波形连续出现时，认为采集失败，发出重新采集的命 令。
[0021]实施例2: 本实施例是一种实现实施例1所述方法的肺活量计，如图7所示，包括带有A/D(ADC)转 换的微处理器单片机和满轮式吹气传感器，围绕微处理器连接设置有显示模块、通信模块、 时钟模块、存储模块、蜂鸣器模块W及按键模块，所述满轮式吹气传感器的电压模拟信号直 接连接至微处理器的A/D转换输入口。
【主权项】
1. 一种肺活量计肺活量获取方法，包括用带有A/D转换的微处理器直接读取肺活量计 的吹气信号，所述吹气信号是由红外发射接收传感器从肺活量计气动满轮旋转叶片转动角 度变化获取的电压脉冲波形信号，吹气时叶片正转，叶片正转时电压一个周期内波形最大 幅值点接近波形起始端，吸气时叶片反转，叶片反转时电压一个周期内波形最大幅值点接 近波形末端;其特征在于，所述肺活量获取方法是： a,用肺活量计旋转满轮额定转速2倍W上整数倍的采集频率，采集一个吹气时间周期 内的连续脉冲波形； b，获取连续脉冲波形每一个脉冲波周期内波形平均值，作为连续波形基准值线； C，依据基准值线W及叶片正转时电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起始端的 特征，统计叶片正转连续脉冲波形最大值拐点的个数，拐点的个数就是一个吹气有效时间 段内的叶片正转脉冲波个数M; d，根据公式:T=一个脉冲波周期内采样点数/采样频率，获取每个脉冲的周期时长Ti、 T2……Tn;由公式:L=MX a获得肺活量，系数a是肺活量计标称的每转对应的容量；由公式：获得第n个脉冲波周期的吹气速度W及一个吹气周期的平均速度。2. 根据权利要求1所述的肺活量获取方法，其特征在于，所述一个吹气有效时间段是： 从第一个吹气有效脉冲波起为"0"时刻至最后一个有效脉冲波时间止的时间段内。3. 根据权利要求2所述的肺活量获取方法，其特征在于，所述最后一个有效脉冲波的判 定方法是：当获取的电压值在一个设定的时间内连续不变或变化率小于最大值的一个设定 值时的前一个脉冲波为最后一个有效脉冲波。4. 根据权利要求3所述的肺活量获取方法，其特征在于，所述一个设定的时间内是0.5 秒至1秒，所述一个设定值是1%。5. 根据权利要求1所述的肺活量获取方法，其特征在于，所述连续脉冲波形是连续的符 合叶片正转时电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起始端的特征的波形，当波形中出 现不属于此类特征的波形时、并且此类波形频率大于设定的允许值时，将会去除此类波形， 或认为采集失败，发出重新采集的命令。6. 根据权利要求5所述的肺活量获取方法，其特征在于，当此类特征的波形连续出现 时，认为采集失败，发出重新采集的命令。7. -种实现权利要求1所述方法的肺活量计，包括带有A/D转换的微处理器和满轮式吹 气传感器，围绕微处理器连接设置有显示模块、通信模块、时钟模块、存储模块、蜂鸣器模块 W及按键模块，其特征在于，所述满轮式吹气传感器的电压模拟信号直接连接至微处理器 的A/D转换输入口。
【专利摘要】本发明公开了一种肺活量计肺活量获取方法，包括用带有A/D转换的微处理器直接读取肺活量计的吹气信号，用肺活量计旋转涡轮额定转速2倍以上整数倍的采集频率，采集一个吹气时间周期内的连续波形，依据基准值线以及叶片正转时电压一个周期内波形最大幅值点接近波形起始端的特征，用最大值拐点的个数，获取一个吹气有效时间段内的脉冲波个数M，通过波形分析获得肺活量；本发明将经涡轮模块转化的脉冲波形直接接入微处理器单片机，省去中间的模拟信号处理电路，节约电路设计成本，降低硬件电路风险，减少元器件频率限制及环境引入的干扰。采用高频高速ADC转化处理，数字滤波，以及后续算法处理，精准而且易维护，通过本方法可以读取任意时刻的吹气速度。
【IPC分类】A61B5/091
【公开号】CN105496413
【申请号】CN201510929480
【发明人】胡坤, 李征, 金影, 刘杨, 慕玉婷, 杨占奎, 杨磊
【申请人】康泰医学系统（秦皇岛）股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日