一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于医疗器械领域，其公开了一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其包括三个自供能脉搏传感器、信号处理系统、数据采集卡、显示器及壳体。每个所述自供能传感器的两端分别电性连接所述信号处理系统的两个接口，所述数据采集卡电性连接所述信号处理系统及所述显示器。所述信号处理系统包括电阻，所述电阻与所述自供能脉搏传感器并联。所述自供能脉搏传感器集成有柔性发电机，所述柔性发电机由人体脉搏跳动所产生的机械能驱动并产生电压信号，所述自供能脉搏传感器、所述信号处理系统、所述数据采集卡及所述显示器均设置在所述壳体上。本实用新型提供的脉诊仪设计精巧，制作较为简单，成本低廉。
【专利说明】
一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪
技术领域
[0001 ]本实用新型属于医疗器械领域，更具体地，涉及一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，所述脉诊仪适用于临床检查、生理研究等医疗领域。
【背景技术】
[0002]随着高科技的发展，中国传统中医与高新科技的联系越来越紧密，目前已经出现了脉诊仪，脉诊仪实现了中医脉诊客观化，且脉诊仪使用方便，便于携带。脉诊仪可以记录下脉搏的“位、数、势”等特征，借以协助医生判断脏腑的功能状态，从而实现无创诊断，对疾病的诊断和治疗有着积极的意义。目前，相关科技人员已经研制成功多种脉诊仪，如用压阻式传感器或者光电式传感器的脉诊仪。
[0003]这些脉诊仪大都采用外部电源进行工作。众所周知，能源是人类发展必不可缺的资源，从环境中更加有效方便的获取能源一直是人类的追求。实际上，人类平时生活的环境甚至是人类自己就是一个有效的能源来源。相应的，能够将环境中的机械能有效转换成电能的柔性发电装置已经问世，如申请号为201220496905.9的专利公开的柔性发电装置。柔性发电装置除了具有可卷曲弯折、轻薄、便于贴合运动物体来更有效的收集能源等特点外，更重要的是适合与新型的柔性电子器件相集成，并为其提供能源。
[0004]然而，脉诊仪的外部电源大都是电池，虽然目前大多电池都是可以重复使用的，但是电池的使用依然会造成一定的环境风险、能源消耗、更换费用，进而增加脉诊仪的成本及重量，且使脉诊仪体积较大。此外，用户在户外活动中使用脉诊仪时，电池的电能使用完无法及时充电，不便于用户使用。如能将柔性发电装置与脉诊仪相集成，且可利用人体产生的机械能驱动脉诊仪工作，即可解决上述问题。相应地，本领域存在着将柔性发电装置与脉诊仪相集成，利用人体自身为脉诊仪提供能源的技术需求。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其通过对产生电压的功能元件的材料和工作原理、配套结构等方面进行改进，相应地利用人体脉搏跳动所产生的机械能驱动所述自供能脉搏传感器，实现了所述自供能脉搏传感器的自驱动功能，节能环保，降低了成本，提高了耐用性。同时，所述脉诊仪设计精巧，制作较为简单，成本低廉，适合大规模生产。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其包括三个自供能脉搏传感器、信号处理系统、数据采集卡、显示器及壳体，其特征在于:
[0007]所述自供能传感器的两端分别电性连接所述信号处理系统的两个接口，且其集成有柔性发电机，所述柔性发电机由人体脉搏跳动所产生的机械能驱动并产生电压信号，且所述柔性发电机包括第一组件、第二组件及第三组件，所述第一组件由第一高分子聚合物绝缘层及沉积在所述第一高分子聚合物绝缘层上的第一导电层组成，所述第一导电层的边缘形成有第一电极;所述第二组件由高分子聚合物带电层组成;所述第三组件由第二高分子聚合物绝缘层及沉积在所述第二高分子聚合物绝缘层上的第二导电层组成，所述第二导电层的边缘形成有第二电极，所述第一组件、所述第二组件及所述第三组件通过封装工艺在其外侧缘相互连接，且三者相互对置；
[0008]所述数据采集卡电性连接所述信号处理系统及所述显示器；
[0009]所述自供能脉搏传感器、所述信号处理系统、所述数据采集卡及所述显示器均设置在所述壳体上。
[0010]进一步的，所述信号处理系统还包括电阻及电压跟随器，所述电阻与所述自供能脉搏传感器并联;所述电压跟随器连接于电路中以对所述自供能脉搏传感器产生的电压信号降噪。
[0011]进一步的，所述自供能脉搏传感器呈片状结构，且其柔性可折叠。
[0012]进一步的，所述第一高分子聚合物绝缘层及所述第二高分子聚合物绝缘层是由如下材料中的一种或者几种组合形成:聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物;所述第一导电层及所述第二导电层是由如下材料中的一种或者几种组合形成:银、铜、铝、碳材料、导电金属氧化物。
[0013]进一步的，所述的高分子聚合物带电层是由如下材料中的一种或者几种组合形成:聚四氟乙烯、氟化乙丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0014]进一步的，所述高分子聚合物带电层朝向所述第一组件的表面上形成有多个凸起结构。所述凸起结构的长、宽、高度范围为数百至数千微米。
[0015]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，采用本实用新型的脉诊仪，其利用人体脉搏跳动所产生的机械能去驱动所述自供能脉搏传感器，实现了所述自供能脉搏传感器的自驱动功能，节能环保，降低了成本，提高了耐用性。同时，所述脉诊仪设计精巧，制作较为简单，成本低廉，适合大规模生产。此外，所述自供能脉搏传感器柔性可折叠，使得所述自供能脉搏传感器与人体脉搏能够更好的贴合，进而保证了自供能脉搏传感器工作的稳定性。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型较佳实施方式提供的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪的结构框图。
[0017]图2是图1中的自供能脉搏传感器的柔性发电机的结构示意图。
[0018]图3是图1中的脉诊仪测量的单个脉搏的信号图。
[0019]图4是图1中的脉诊仪测量的三个脉搏的信号图。
[0020]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1_自供能脉搏传感器，2-信号处理系统，3-数据采集卡，4-显示器，21-柔性发电机，211-第一导电层，212-第一高分子聚合物绝缘层，213-第一电极，214-高分子聚合物带电层，215-第二高分子聚合物绝缘层，216-第二导电层，217-第二电极。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]请参阅图1至图4，本实用新型较佳实施方式提供的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，所述脉诊仪包括至少一个自供能脉搏传感器1、信号处理系统2、数据采集卡3及显示器
4。所述自供能脉搏传感器I的两端分别电性连接所述信号处理系统2的两个接口。所述数据采集卡3分别电性连接所述信号处理系统2及所述显示器4。所述脉诊仪通过所述自供能脉搏传感器I贴合在人体脉搏上，所述脉搏通过按压所述自供能脉搏传感器I使所述自供能脉搏传感器I产生电压信号，并将所述电压信号传输到所述信号处理系统2，所述电压信号经所述信号处理系统2进行稳压降噪处理后传输到所述数据采集卡3，所述数据采集卡3将接收到的所述电压信号传输到所述显示器4，所述显示器4显示出与所述电压信号相对应的信号图像，如图3及图4所示。
[0023]本实施方式中，所述自供能脉搏传感器I的数量为三个;可以理解，在其他实施方式中，所述自供能脉搏传感器I的数量可以根据实际需要改变。
[0024]所述自供能脉搏传感器I集成有柔性发电机21。所述自供能脉搏传感器I贴合在脉搏上，所述脉搏跳动而按压所述自供能脉搏传感器I，所述柔性发电机21发生形变而产生电压信号。本实施方式中，所述自供能脉搏传感器I整体为柔性结构并且可折叠，同时，所述柔性发电机21柔性可折叠实现整个所述自供能传感器I的柔性化。
[0025]所述柔性发电机21呈片状结构，其包括第一组件、第二组件及第三组件，所述第一组件、所述第二组件及所述第三组件依次相对设置，所述第一组件与所述第二组件之间具有一定的间隙，所述第二组件设置在所述第三组件上。所述第一组件、所述第二组件及所述第三组件通过封装工艺在其外侧缘相互连接。
[0026]所述第一组件由第一高分子聚合物绝缘层212及第一导电层211组成，所述第一导电层211沉积在所述第一高分子聚合物绝缘层212远离所述第二组件的表面上。所述第一导电层211远离所述第一高分子聚合物绝缘层212的边缘形成有第一电极213，所述第一电极213通过引线处理即可与外部电路相连通。
[0027]所述第二组件由高分子聚合物带电层214组成，所述高分子聚合物带电层214朝向所述第一组件的表面上形成有多个多个长、宽、高度范围为数百至数千微米的凸起结构。所述第三组件包括第二高分子聚合物绝缘层215及第二导电层216，所述第二导电层216沉积在所述第二高分子聚合物绝缘层215远离所述高分子聚合物带电层214的表面上。所述第二导电层216远离所述第二高分子聚合物绝缘层215的边缘形成有第二电极217，所述第二电极217通过引线处理即可与外部电路相连通。
[0028]本实施方式中，所述第一高分子聚合物绝缘层212及所述第二高分子聚合物绝缘层215是由如下材料中的一种或者几种组合形成:聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，乙烯-醋酸乙烯共聚物。所述第一导电层211及所述第二导电层216是由如下材料中的一种或者几种组合形成:银、铜、铝、碳材料、导电金属氧化物。所述的高分子聚合物带电层214是由如下材料中的一种或者几种组合形成:聚四氟乙烯、氟化乙丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0029]当使用所述柔性发电机21时，通过从第一、第二电极引线并与外部电路及其功耗电子产品相连通，然后将所述柔性发电机21贴合在人体脉搏上，人体脉搏跳动按压所述第一组件及所述第二组件，使第一高分子聚合物绝缘层与高分子聚合物带电层之间的间隙发生改变，在所述柔性发电机21发生弯曲或者恢复中，电容随着发生变化，并导致电子在电极两端的外部电路中来回震动以形成电流。
[0030]所述信号处理系统2包括电阻及电压跟随器，所述电阻与所述自供能脉搏传感器I并联以起到稳压作用。所述电压跟随器连接于电路中，其用于对所述自供能传感器I产生的电压信号进行降噪处理。
[0031]所述数据采集卡3接通外部电源，其可以收集所述信号处理系统2发出的电压信号并将其传输到所述显示器4上，所述显示器4显示出所述电压信号对应的信号图像。
[0032]所述脉诊仪还包括壳体，所述自供能传感器1、所述信号处理系统2、所述数据采集卡3及所述显示器4均设置在所述壳体上，所述壳体为所述自供能传感器1、所述信号处理系统2、所述数据采集卡3及所述显示器4提供支撑及保护作用。
[0033]采用本实用新型的脉诊仪，其利用人体脉搏跳动所产生的机械能去驱动所述自供能脉搏传感器，实现了所述自供能脉搏传感器的自驱动功能，节能环保，降低了成本，提高了耐用性。同时，所述脉诊仪设计精巧，制作较为简单，成本低廉，适合大规模生产。此外，所述自供能脉搏传感器柔性可折叠，使得所述自供能脉搏传感器与人体脉搏更好的贴合，进而保证了自供能脉搏传感器工作的稳定性。
[0034]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其包括三个自供能脉搏传感器、信号处理系统、数据采集卡、显示器及壳体，其特征在于: 所述自供能传感器的两端分别电性连接所述信号处理系统的两个接口，且其集成有柔性发电机，所述柔性发电机由人体脉搏跳动所产生的机械能驱动并产生电压信号，且所述柔性发电机包括第一组件、第二组件及第三组件，所述第一组件由第一高分子聚合物绝缘层及沉积在所述第一高分子聚合物绝缘层上的第一导电层组成，所述第一导电层的边缘形成有第一电极;所述第二组件由高分子聚合物带电层组成;所述第三组件由第二高分子聚合物绝缘层及沉积在所述第二高分子聚合物绝缘层上的第二导电层组成，所述第二导电层的边缘形成有第二电极，所述第一组件、所述第二组件及所述第三组件通过封装工艺在其外侧缘相互连接，且三者相互对置； 所述数据采集卡电性连接所述信号处理系统及所述显示器； 所述自供能脉搏传感器、所述信号处理系统、所述数据采集卡及所述显示器均设置在所述壳体上。2.如权利要求1所述的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其特征在于:所述信号处理系统还包括电阻及电压跟随器，所述电阻与所述自供能脉搏传感器并联;所述电压跟随器连接于电路中以对所述自供能脉搏传感器产生的电压信号降噪。3.如权利要求1所述的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其特征在于:所述自供能脉搏传感器呈片状结构，且其柔性可折叠。4.如权利要求1所述的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其特征在于:所述第一高分子聚合物绝缘层及所述第二高分子聚合物绝缘层是由如下材料中的一种形成:聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物;所述第一导电层及所述第二导电层是由如下材料中的一种形成:银、铜、铝、碳材料、导电金属氧化物。5.如权利要求1所述的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其特征在于:所述高分子聚合物带电层是由如下材料中的一种形成:聚四氟乙烯、氟化乙丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯。6.如权利要求1所述的具有自供能脉搏传感器的脉诊仪，其特征在于:所述高分子聚合物带电层朝向所述第一组件的表面上形成有多个凸起结构，所述凸起结构的长、宽、高度范围为数百至数千微米。
【文档编号】H02N1/00GK205658893SQ201620327868
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】周军, 蒋胡林, 吴楠, 李文博, 钟俊文
【申请人】华中科技大学