一种光电式脉搏波传感器和检测设备的制造方法_2

文档序号:9896321阅读:来源:国知局
[0043]优选地,通孔形状可以是长方体、圆柱体或椭圆柱体,对应地,透光柱13可以为长方体、圆柱体或椭圆柱体。
[0044]优选地,光电探测器15可以为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或硅光电池;该测量光源14为发光二极管LED;
[0045]优选地,光电式脉搏波传感器还包括恒流源控制电路18,恒流源控制电路18位于基板11内且连接测量光源14,其使得流过测量光源14的电流值恒定测量光源14发出稳定光强的光,避免了因为测量光源14光源波动导致的测量误差,进一步提高了脉搏波的测量精度。
[0046]优选地,光电式脉搏波传感器还包括信号调理电路19,其位于基板11内且连接光电探测器15,信号调理电路19滤除光电探测器15输出信号中的直流分量,使得光电探测器15仅包括交流分量,后续只需通过简单的放大电路和低通滤波电路即可实现脉搏信号的采集。
[0047]本发明第一实施例的光电式脉搏波传感器,当测量脉搏波时,测量光源14发出的光部分被血液反射,反射光被光电探测器15接收,由于光电式脉搏波传感器具有柱状结构20,将该柱状结构20压在手腕或指尖等处,与皮肤接触,光电式脉搏波传感器通过柱状结构20向血管壁施加一个外力,使得血管壁的内外压强相等,由此血管壁的压强被柱状结构20施加的外力抵消,血管壁的压强将不会对光电探测器15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。
[0048]参见图2,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,为了达到简要说明的目的,上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0049]该光电式脉搏波传感器的柱状结构的通孔并非位于柱状结构的中心位置,而是偏向柱状结构的一侧。
[0050]第二实施例的光电式脉搏波传感器,同样可以使得血管壁的内外压强相等,由此血管壁的压强被柱状结构20施加的外力抵消,血管壁的压强将不会对光电探测器15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。
[0051]参见图3,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,为了达到简要说明的目的,上述任一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0052]该光电式脉搏波传感器的柱状结构20为N层台阶结构17,沿远离基板的方向,N层台阶的横截面尺寸逐层递减。
[0053]优选地,N层台阶结构的台阶横截面均为矩形、圆形或椭圆形;或者,N层台阶结构的台阶横截面中包括矩形、圆形或椭圆形中的至少两种。
[0054]本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器,不仅消除了血管壁压强带来的噪音,提高了脉搏波的测量精度,进一步地,由于与光电探测器15位置正对的血管壁压强最大,其对测量精度的影响也最大,光电探测器15周边的血管壁随着距离光电探测器15越远,其对测量精度的影响也越小,而本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器整体上呈类似锥形的结构,光电探测器15位置正对的柱状结构厚度最厚,当该堆叠层12压在皮肤上时,其对光电探测器15位置正对的血管壁施加的外力也最大,而对于光电探测器15正对位置周边的血管壁,随着其距离光电探测器15正对位置越远,柱状结构厚度也越薄,血管壁承受的外力也越小,本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器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柱状结构施加的外力抵消,从而进一步提高了脉搏波的测量精度。
[0055]如图12所示,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,图11为未采用本发明第三实施例的柱状结构的光电式脉搏波传感器得到脉搏波波形图,可以明显看出,本发明第三实施例的光电式脉搏波传感器消除了血管壁压强带来的噪音,提高了脉搏波的测量精度。
[0056]参见图4,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,为了达到简要说明的目的,上述任一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0057]该光电式脉搏波传感器包括:基板11、堆叠层12、透光柱13、测量光源14和光电探测器师)15。
[0058]其中,堆叠层12设置在基板11上,其由N层盘片16层叠而成,盘片16具有位置对应的一中间孔,N层盘片16的中间孔形成一垂直于基板的堆叠层的通孔,其中,3 < NS 10,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。
[0059]优选地,盘片16为矩形盘片、圆形盘片或椭圆形盘片,优选地,所述N取7。盘片16为不透光材料,例如亚克力。
[0060]优选地,盘片中间孔的形状可以是矩形、圆形或椭圆形,对应地,透光柱13可以为长方体、圆柱体或椭圆柱体。
[0061]优选地,N层盘片的厚度可相同可互不相同,厚度为0.lmm-0.3mm;当厚度相同时,该厚度为0.2mm。
[0062]与上述实施例类似,本发明第四实施例的光电式脉搏波传感器,当测量脉搏波时,测量光源14发出的光部分被血液反射,反射光被光电探测器15接收,由于具有一堆叠层12,将该堆叠层12压在手腕或指尖等处,与皮肤接触,光电式脉搏波传感器通过堆叠层12向血管壁施加一个外力,使得血管壁的内外压强相等,由此血管壁的压强被堆叠层施加的外力抵消,血管壁的压强将不会对光电探测器15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。
[0063]参见图5,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,为了达到简要说明的目的,上述任一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0064]该光电式脉搏波传感器的堆叠层的通孔并非位于堆叠层的中心位置,而是偏向堆叠层的一侧。
[0065]第五实施例的光电式脉搏波传感器,同样可以使得血管壁的内外压强相等,由此血管壁的压强被堆叠层12施加的外力抵消,血管壁的压强将不会对光电探测器15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。
[0066]图6和图7分别为本发明第六实施例的光电式脉搏波传感器的纵剖面图和俯视图。为了达到简要说明的目的,上述任一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0067]参见图6和7,沿远离基板的方向,该光电式脉搏波传感器的N层盘片的横截面尺寸逐层递减。
[0068]优选地,N层盘片横截面尺寸逐层递减的幅度为上层盘片边长小于下层盘片边长0.5mm以上。
[0069]优选地,所述N取7,当盘片为矩形盘片时,从下至上,7层盘片的截面尺寸分别为20mm X 8mm、17mm X 7.5mm、14mm X 7mm、12mm X 6mm、1mm X 5mm、8mm X 4mm、6mm X 3mm。
[0070]本发明第六实施例的光电式脉搏波传感器,不仅消除了血管壁压强带来的噪音,提高了脉搏波的测量精度,进一步地,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12施加的外力抵消,从而进一步提高了脉搏波的测量精度。
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