一种光电式脉搏波传感器和检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种光电式脉搏波传感器和检测设备。
【背景技术】
[0002]人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波称为脉搏波。脉搏波呈现出形态、强度、速率和节律等多方面的信息，很大程度上反映出人体心血管形态的生理病理特征，因此脉搏波是人体重要的生理参数。现有技术存在多种脉搏波检测用的传感器，其中包括压电式传感器和光电式传感器等，其中，光电式传感器是基于光电容积法制成的脉搏波传感器。根据朗伯比尔定律，物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比，当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。光电式脉搏波传感器利用朗伯比尔定律，通过对手腕或手指等透光度的检测，间接检测出脉搏信号。其中的反射式光电脉搏波传感器的发射光源和光敏器件位于同一侧，可以精确地，测得血管内容积变化，具有结构简单、无损伤、可重复性好的优点。然而，在使用光电式脉搏波传感器检测时，由于动脉中产生脉搏时，血管壁压强会对传感器的光敏器件，也就是反射光接收端产生不稳定的压强变化，这个压强变化会直接使脉搏波信号中夹杂噪音，另外，手腕等部位的血流信号较弱，血管壁本身具有弹性，弹性血管壁也会对反射光接收端产生不稳定的压强变化，这个压强变化也会直接使脉搏波信号中夹杂噪音，因此，如何克服血管壁压强带来的噪音，提高光电式脉搏波传感器的检测精度，成为本领域的亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种光电式脉搏波传感器和检测设备，以克服血管壁压强带来的噪音，提高光电式脉搏波传感器的检测精度。
[0005](二)技术方案
[0006]本发明提供了一种光电式脉搏波传感器，其包括:基板11、突起结构、透光柱13、测量光源14和光电探测器15，其中，所述突起结构设置在所述基板11上，其具有一垂直于所述基板的通孔;所述测量光源14和光电探测器15并列设置在所述通孔正下方的基板表面，所述透光柱的形状与尺寸与所述通孔形状与尺寸匹配，其固定于所述通孔内。
[0007]优选地，所述突起结构为堆叠层12，所述堆叠层12由N层盘片16层叠而成，各所述盘片16具有位置对应的一中间孔，所述N层盘片的中间孔形成该垂直于所述基板的通孔，N> 2。优选地，3<N< 10。
[0008]优选地，沿远离所述基板的方向，所述N层盘片的横截面尺寸逐层递减，从而构成整体呈台形的突起结构。
[0009]优选地，所述盘片16为矩形盘片、圆形盘片或椭圆形盘片。
[0010]优选地，所述N层盘片的形状相同，并且横截面尺寸相同。
[0011]优选地，所述盘片16为矩形盘片、圆形盘片或椭圆形盘片，从而构成整体呈柱形的突起结构。
[0012]优选地，所述突起结构为柱状结构或整体呈台形的结构。
[0013]优选地，所述突起结构为整体呈台形的结构，包括:N层台阶结构17;沿远离所述基板的方向，所述N层台阶结构的横截面尺寸逐层递减。
[0014]优选地，所述N层台阶结构的台阶横截面为矩形、圆形或椭圆形。
[0015]优选地，所述突起结构的所述通孔位于所述突起结构的中心位置或偏向所述突起结构的一侧。
[0016]优选地，所述突起结构的所述通孔横截面为矩形、圆形或椭圆形，所述透光柱对应为长方体、圆柱或椭圆柱。
[0017]优选地，还包括:恒流源控制电路，位于所述基板内且连接所述测量光源14，用于使得流过所述测量光源的电流值恒定，进而使所述测量光源14发出稳定光强的光。
[0018]优选地，还包括:信号调理电路，位于所述基板内且连接所述光电探测器15，用于滤除所述光电探测器输出信号中的直流分量。
[0019]进一步地，本发明提供了一种检测设备包括上述光电式脉搏波传感器。
[0020](三)有益效果
[0021 ]从上述技术方案可以看出，本发明的一种光电式脉搏波传感器具有以下有益效果:
[0022](I)光电式脉搏波传感器包突起结构，该突起结构可以为柱状结构或堆叠层，该突起结构使得血管壁的内外压强相等，血管壁的压强不会对光电探测器产生影响，从而消除了血管壁压强带来的噪音，提高了脉搏波的测量精度；
[0023](2)柱状结构或堆叠层整体上呈类似锥形的结构，对光电探测器位置正对的血管壁施加的外力最大，距离光电探测器正对位置越远的血管壁承受的外力越小，使得传感器测量位置附近的血管壁受到的外力更加平衡，从而血管壁的压强更加精确地被堆叠层施加的外力抵消，从而进一步提高了脉搏波的测量精度。
【附图说明】
[0024]图1为本发明第一实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0025]图2为本发明第二实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0026]图3为本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0027]图4为本发明第四实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0028]图5为本发明第五实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0029]图6为本发明第六实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图；
[0030]图7为本发明第六实施例的光电式脉搏波传感器的俯视图；
[0031 ]图8为本发明第七实施例的光电式脉搏波传感器的俯视图；
[0032]图9为本发明第八实施例的光电式脉搏波传感器的俯视图；
[0033]图10为本发明第九实施例的光电式脉搏波传感器的俯视图；
[0034]图11为未采用堆叠层的光电式脉搏波传感器得到脉搏波波形图；
[0035]图12为本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器得到脉搏波波形图。
[0036]【符号说明】
[0037]11-基板；12-堆叠层；13-透光柱；14-测量光源；15-光电探测器；16-盘片；17-台阶结构；18-恒流源控制电路;19-信号调理电路;柱状结构20。
【具体实施方式】
[0038]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0039]参见图1，图1为本发明第一实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图，该光电式脉搏波传感器包括:基板11、柱状结构20、透光柱13、测量光源14和光电探测器(PD)15。
[0040]其中，柱状结构20设置在基板11上，其具有一垂直于基板的通孔，测量光源14和光电探测器15并列设置在该通孔正下方的基板表面，透光柱13形状与尺寸与该通孔形状与尺寸匹配，其固定于该通孔内。
[0041]优选地，该柱状结构的厚度为Imm-1Omm;该柱状结构为长方体、圆柱体或椭圆柱体;柱状结构为不透光材料，例如亚克力；
[0042]优选地，柱状结构的通孔位于柱状结构的中心位置;透光柱13为透过材料，例如玻璃。