一种延长探头续航能力的方法及使用该方法的探头的制作方法_2

文档序号:9933452阅读:来源:国知局
处理单元还设置有:定时模块,用于计时以及协助所述控制模块工作;
所述计算模块,还用于计算所述回波信号的频率、相位以及强度;
所述超声发射单元还设置有功率放大电路;用于提升所述超声发射单元的发射功率。
[0019]与现有技术相比,本发明的方法具有以下有益效果:在无线超声探头启动后根据对收到的回波信号或者探头的工作时长判断,调节相应功能单元的工作频率,避免无线超声探头一直处于耗电的高频率的工作状态,减小发热量的同时,也降低了电能损耗,进而达到延长续航时间的目的。
[0020]为了达到更好的技术效果,本发明的方法和装置还能根据探头的工作状态开启或关闭相应的功能单元,进一步减少不必要的能耗,从而延长无线超声探头的工作时间和续航能力,改善无线超声探头的使用体验。
【附图说明】
[0021 ]图1为一种延长探头续航能力的方法基本步骤的流程图;
图2为在图1的基础上完善对频率进行控制的流程图;
图3为在图1的基础上采用对各功能单元进行控制的流程图;
图4为综合频率控制和功能单元启停控制的方法流程图;
图5为一种延长续航能力的无线超声探头的实施例一的架构示意图; 图6为一种延长续航能力的无线超声探头的实施例二的架构示意图;
图7为一种延长续航能力的无线超声探头的实施例三的架构示意图;
图8为一种延长续航能力的无线超声探头的实施例四的架构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下参考附图1-8,对本发明的各实施例予以进一步地详尽阐述。
[0023]如附图1所示,上述延长探头续航能力方法,包括在探头启动前设置预定值的步骤,该预定值包括:回波信号的开启阈值,待机预定时间、采集预定时间、处理单元的待机频率、一般工作频率、计算工作频率的具体数值等;需要指出的是,待机频率、一般工作频率、计算工作频率的频率数值依次上升,能耗也相应的依次提高。当无线超声探头的电源开启后,还包括以下步骤:
S1.无线超声探头启动,超声发射单元发射固定频率的超声波信号;回波信号接收单元接收回波信号;根据所述回波信号强度的判断或者预定的工作时长,调节所述超声发射单元、所述回波信号接收单元、处理单元的其中之一或任意组合的工作状态。
[0024]步骤Si根据对收到的回波信号或者探头的工作时长判断,调节相应功能单元的工作状态,可以使无线超声探头各功能单元有效工作的同时无需一直处于耗电的高频率的工作状态,如:对发射单元和接收单元的工作状态进行开和关的调节,对处理单元的进行频率提升或者降低的调节。在实际操作中,还可以在回波信号强度达不到相应阈值时降低探头的整体工作频率或者将探头待机。又如:处理单元对相应回波信号进行判断时可以减小当前超声发射单元的工作频率或者将其暂时关闭。都能够在不影响正常工作的前提下减小发热量,同时也降低了电能损耗,进而达到延长续航时间的目的。
[0025]如附图2所示,采用频率控制进行节能的方法,执行以下步骤:
s2.将所述处理单元的频率调节为待机频率并判断回波信号达到开启阈值时,则无线超声探头进入工作模式,频率调节模块调节处理单元的频率为一般工作频率;若回波信号未达到开启阈值时,则无线超声探头进入待机模式,经过待机预定时间后,重新判断。
[0026]步骤s2的具体流程为:频率调节模块调节处理单元的频率为待机频率后,超声发射单元预先发射固定频率的超声波信号被反射后可以得到的相应的回波信号,由于超声信号在耦合剂中传输的声阻抗与在空气中传输的声阻抗不同,接收到回波信号也不相同。无线超声探头在没有涂上耦合剂时,接收到的回波信号的强度会减弱很多。计算单元对回波信号的其频率及相位信息可以得出超声回波信号的强度值。判断模块可以根据该强度值与预设的开启阈值进行比较判断,看回波信号是否达到开启阈值。
[0027]在步骤s2的判断中,回波信号达到开启阈值则意味着探头已经涂上了耦合剂或者胎心率范围属于有效测量范围内,即探头已经准备开始进行超声监测了。反之,则探头没有涂上耦合剂或者采集的胎心信号质量或者胎心率范围不在有效测量范围内,即并没有要开始超声监测。通过判断模块判断探头接收的回波信号是否达到开启阈值技术方法,可以很直观的知道探头是否进入了工作状态,进而达到在探头未监测胎心的工作状态下最大限度的降低处理单元的频率,降低探头使用功耗,节省无线超声探头电池电量。
[0028]上述步骤s2后探头已经开始进行胎心监测,即进入了工作模式,包括以下步骤; s3.发射超声信号并接收回波信号;对回波信号进行放大滤波后解调为频偏信号。
[0029]优选的,还包括将该频偏信号存储至采样保持电路中。该优选的实施方式用于当超声发射功耗较大时,可在电路低功耗设计中采用了超声断续发射的方式,但在断续发射超声波会造成超声回波信号接收断续的现象,通过对硬件电路设计采样保持方式(即采样保持电路)可以解决该问题。具体实施中,在后级的电路对采样保持的断续超声信号进行滤波补偿即可解决,使得无线探头可以分时断续发射超声波信号,解决采用连续超声发射功耗较高的问题。
[0030]超声发射的时候是断续的,相对应的,接收的时候也是断续的。采用了采样保持电路后,断续接收的信号通过采样保持电路进行存储,再通过后级的电路对采样保持的断续超声信号进行滤波补偿得到连续的信号。相比现有技术连续不断的发射和接收,功耗更小,续航时间更长。
[0031 ]如附图2所示,s4.计算模块采集频偏信号达到采集预定时间后,频率调节模块调节处理单元的频率为计算工作频率;计算模块根据频偏信号计算出胎心率后,频率调节模块调节处理单元的频率为一般工作频率;
步骤s4之后还依次包括以下步骤:
s5.将胎心率发送到中央站,判断是否继续监测胎心信号,若是,进入步骤S3;若否,则关闭所述无线超声探头。
[0032]采用对各功能单元进行控制,降低电能损耗的实施例,步骤Si还具体包括如下顺序步骤对其相关模块进行控制,进一步节省电量,延长探头的续航能力:
sll.控制模块开启超声发射单元发射固定频率的超声波信号;
控制模块开启回波信号接收单元接收回波信号;
sl2.回波信号达到开启阈值时,控制模块关闭回波信号接收单元;
回波信号未达到开启阈值时,控制模块关闭超声发射单元和回波信号接收单元,经过待机预定时间后,重新进入步骤s11。
[0033]需要指出的是,上述步骤只是最为基础的工作步骤,在对回波信号的质量有一定要求时,还可以控制相应的处理单元对回波信号进行处理,如相应的控制回波信号放大电路、功率放大电路、预处理单元、解调电路单元的启停等。
[0034]如附图3所示,在功能模块开始超声检测时,并不是所有的功能模块都需要一直开启的,在超声检测过程中进一步减少不必要的功能模块的开启,可以更好的节省电能,延长无线超声模块的续航时间。
[0035]当所述步骤sl2中,判断所述回波信号达到所述开启阈值时,关闭所述回波信号接收单元,并执行以下顺序步骤:
a.超声发射单元继续发射超声信号,定时模块开始计时,当计时达到超声信号的最大穿透时间时,控制模块停止超声发射单元;这样做是为了保证关闭相关模块之前超声信号能达到被检测部位
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