专利名称：一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法
技术领域：
本发明涉及糖尿病血糖检测和信号分析系统的技术领域，具体的说是一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，特别涉及其电模块连接结构和具体实现方法。
背景技术：
快速血糖检测仪是一种能帮助糖尿病患者等快速实现血糖含量检测，快速得到检测结果，制定治疗方案和饮食计划的精密电子医疗器械。由于其操作方便，易于便携，检测快速等优点，被广泛应用于临床，门急诊和患者家里。传统的血糖仪由血糖检测试纸，血糖酶电极反应检测系统，采样系统，微处理器和显示器等组成。其实现原理简单概括为血液和血糖检测试纸中的生物传感器发生化学反应产生电流，经过采样系统中的运算放大器把这个电流放大，转换成为电压，然后对电压做数字采样，采样数据送到微处理器，根据生物传感器的化学反应特性公式微处理器就可以依据电压计算血液的血糖浓度并将血糖浓度值显示在显示器上，用户即得到血糖的浓度大小。该系统的问题在于1.用户不方便随身携带这个设备。造成外出的时候，没有记录；2.没有联网，不能和类似问题的病人社区沟通，不能直接在设备上购买试纸。随着移动智能手机的普及，移动医疗对于消费者来说变得更加方便和有需求。基于智能手机的血糖检测和快捷的移动互联网连接，整个功能将变得更加丰富和强大。用户只需要将一个很小的血糖信号采集模块通过插入到智能手机的耳机接口，用户在智能手机上启动一个血糖检测软件，将整个检测结果显示给用户。并可以提供网上社区交流，网上订购试纸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，其智能手机耳机上接一个小的模块，便可实现快速血糖检测。从而大大降低血糖仪的成本，增加了血糖的联网功能，克服了现有技术中存在的缺点和不足。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种基于智能手机的血糖检测仪，它包括智能手机，其特征在于所述智能手机通过耳机音频模块的输入端与血糖信号采集模块一端连接，血糖信号采集模块的另一端与血糖试纸模块连接。一种基于智能手机的血糖检测仪的实现方法，其特征在于所述实现方法如 步骤一将血液中的糖浓度转化为电信号，用户将血糖信号采集模块插入到智能手机
系统中的耳机音频模块上，然后将血糖试纸模块插入到血糖信号采集模块中，用户可以开始采集手指血液，将手指血液滴1-2滴到血糖试纸模块的血液入口区间上，血液中的糖将和血糖试纸模块中的生物传感器在酶的催化下产生化学反应产生电信号，然后通过传输电极将电信号传输到信号放大器，由于生物传感器的化学特性和电信号存在一个特有的反应公式(具体为生物传感器和血液中的糖浓度存在一定的线性关系，以V表不电压，C表不血糖浓度，K为常数，则V=K*C)，可以通过血糖化学反应公式来计算血糖浓度和电流电压的换算关系，如此血液中的糖份信息将变化为一定电流电压大小的电信号信息，通过对电信号的分析就可以和血糖对应起来测量血糖的浓度；
步骤二 获得智能手机系统需要的带有一定频率信息的模拟电信号，传输电极将电信号传给血糖信号采集系统中的信号放大器，信号放大器将电信号经过特定倍数(4倍)的放大后变为电压传递给信号转换器，信号转换器将这个电压转换为频率信号，完成电压到频率的转换，电压和频率的转换也有一个对应的公式(具体为电压和频率之间存在一定的线性关系，以V表示电压，F表示频率，K为常数，则F= K * V)可以得到相互之间的关系，如此，血糖试纸模块上的电信号经过信号采集模块后就变为一定频率的模拟电信号了，然后传送到智能手机系统中的耳机音频模块；
步骤三对带有频率的模拟信号分析得出血糖值，耳机音频模块在麦克风端接受到这个带有频率信息的模拟信号后，传送到音频模块，音频模块对模拟信号进行脉冲编码调制(PCM)得到脉冲编码调制(PCM)数据，这个脉冲编码数据(PCM)传送给音频信号分析模块，音频信号分析模块将脉冲编码数据(PCM)进行拆分，拿到脉冲编码数据(PCM)中的音量信息，由于进入到耳机音频模块的麦克风的是带有频率的正弦波信号，正弦波的波峰是可以量化得到一个阀值的，音频信号分析模块将检测这个阀值，通过计算相邻的两个阀值的时间差得到信号的频率；
步骤四根据步骤一中的血糖化学反应公式(血糖浓度得到电压)和步骤2中的电压频率的转换公式(电压得到频率)，就能得到频率和血糖的浓度值的对关系，音频信号分析模块将这两个公式结合起来计算后就可以得到用户的血糖浓度值，由于血糖试纸在批次上存在检测误差，因此还需要把不同批次间的误差做误差补偿，这样，符合行业检测标准的血糖值就产生了，软件上把这个血糖值传送到显示模块的软件显示界面上，这样一个完整的血糖检测系统就完成了。本发明公开了一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，所述的智能手机血液仪包括了血糖试纸模块，血糖信号采集模块，智能手机三个大的硬件系统。其中血糖试纸模块又包括生物传感器和传输电极；血糖信号采集模块又包括信号放大器和信号转换器；智能手机系统又包括耳机音频模块、音频模块、音频信号分析模块和显示模块。其具体血糖检测方法为将血糖信号采集模块插入到智能手机的耳机接口上，用户在智能手机上启动血糖检测软件和将友好的检测界面显示给用户。用户将血糖试纸插入到血糖信号采集模块，然后将手指血液滴到血糖试纸上的血液入口区间，试纸里面的生物传感器将会和血液中的糖产生化学反应，产生电流，这个电流流向血糖信号采集模块中的放大器，经过电流转换为电压信号，再将电压信号转换为低频率音频信号通过智能手机上面的耳机接口中的麦克接口传输给智能手机，手机软件对输入的音频信号进行数字化采集然后传输给音频信号分析模块作信号分析得到频率数值，再根据模块中的电压转换为频率的芯片的转换曲线得出对应的电压值，再根据该批次血糖试纸的补偿特性，用补偿表进行补偿，得出准确度符合行业要求的血糖值，并将血糖值显示在手机的显示屏上，本专利将血糖仪和智能手机结合起来使用，具有体积小，便于携带，成本低，性能稳定和操作简单可靠，另外血糖测试数据可以长期记录保持便于用户和医师追踪血糖历史和趋势，用户也可以非常方便的通过本检测仪系统下单购买血糖试纸。
图I为本发明模块连接框图。
具体实施例方式下面参照附图，对本发明进一步进行描述。本发明为一种基于智能手机的血糖检测仪，它包括智能手机1，其区别于现有技术在于所述智能手机I通过耳机音频模块101的输入端与血糖信号采集模块3 —端连接，血糖信号采集模块3的另一端与血糖试纸模块2连接。在具体实施时，所述智能手机I设有显示模块102，显示模块102的输入端与音频信号分析模块103的输出端连接，音频信号分析模块103的输入端与音频模块104的输出端连接，音频模块104的输入端与耳机音频模块101的输出端连接。在具体实施时，所述血糖信号采集模块3内设有信号转换器301和信号放大器302,信号转换器301的输出端与耳机音频模块101的输入端连接,信号转换器301的输入端与信号放大器302的输出端连接。在具体实施时，所述血糖试纸模块2内设有传输电极201和生物传感器202,传输电极201的输出端与信号放大器302的输入端连接,传输电极201的输入端与生物传感器202的输出端连接。本专利所述的智能手机血液仪包括了血糖试纸模块，血糖信号采集模块，智能手机三个大的硬件系统。其中血糖试纸模块又包括生物传感器和传输电极；血糖信号采集模块又包括信号放大器和信号转换器；智能手机系统又包括耳机音频模块、音频模块、音频信号分析模块和显示模块。其具体血糖检测方法为将血糖信号采集模块插入到智能手机的耳机接口上，用户在智能手机上启动血糖检测软件和将友好的检测界面显示给用户。用户将血糖试纸插入到血糖信号采集模块，然后将手指血液滴到血糖试纸上的血液入口区间，试纸里面的生物传感器将会和血液中的糖产生化学反应，产生电流，这个电流流向血糖信号采集模块中的放大器，经过电流转换为电压信号，再将电压信号转换为低频率音频信号通过智能手机上面的耳机接口中的麦克接口传输给智能手机，手机软件对输入的音频信号进行数字化采集然后传输给音频信号分析模块作信号分析得到频率数值，再根据模块中的电压转换为频率的芯片的转换曲线得出对应的电压值，再根据该批次血糖试纸的补偿特性，用补偿表进行补偿，得出准确度符合行业要求的血糖值，并将血糖值显示在手机的显示屏上。其实现步骤为
步骤I :将血液中的糖浓度转化为电信号，用户将血糖信号采集模块插入到智能手机系统中的耳机音频模块上，然后将血糖试纸模块插入到血糖信号采集模块中。用户可以开始采集手指血液，将手指血液滴1-2滴到血糖试纸模块的血液入口区间上，血液中的糖将和血糖试纸模块中的生物传感器在酶的催化下产生化学反应产生电信号，然后通过传输电极将电信号传输到信号放大器。由于生物传感器的化学特性和电信号存在一个特有的反应公式，可以通过血糖化学反应公式来计算血糖浓度和电流电压的换算关系。这样血液中的糖份信息将变化为一定电流电压大小的电信号信息，通过对电信号的分析就可以和血糖对应起来测量血糖的浓度。步骤2 :获得智能手机系统需要的带有一定频率信息的模拟电信号，传输电极将电信号传给血糖信号采集系统中的信号放大器，信号放大器将电信号经过特定倍数的放大后变为电压传递给信号转换器，信号转换器将这个电压转换为频率信号，完成电压到频率的转换。电压和频率的转换也有一个对应的公式可以得到相互之间的关系。这样血糖试纸模块上的电信号经过信号采集模块后就变为一定频率的模拟电信号了。然后传送到智能手机系统中的耳机音频模块。步骤3 :对带有频率的模拟信号分析得出血糖值，耳机音频模块在麦克风端接受到这个带有频率信息的模拟信号后，传送到音频模块，音频模块对模拟信号进行脉冲编码调制(PCM)得到脉冲编码调制(PCM)数据，这个脉冲编码数据(PCM)传送给音频信号分析模块，音频信号分析模块将脉冲编码数据(PCM)进行拆分，拿到脉冲编码数据(PCM)中的音量信息，由于进入到耳机音频模块的麦克风的是带有频率的正弦波信号，正弦波的波峰是可以量化得到一个阀值的，音频信号分析模块将检测这个阀值，通过计算相邻的两个阀值的时间差得到信号的频率。根据步骤I中的血糖化学反应公式(血糖浓度得到电压)和步骤2中的电压频率的转换公式(电压得到频率)，就能得到频率和血糖的浓度值的对关系，音频信号分析模块将这两个公式结合起来计算后就可以得到用户的血糖浓度值。由于血糖试纸在批次上存在检测误差，因此还需要把不同批次间的误差做误差补偿，这样，符合行业检测标准的血糖值就产生了，软件上把这个血糖值传送到显示模块的软件显示界面上，这样一个完整的血糖检测系统就完成了。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，它包括智能手机(I)，其特征在于所述智能手机(I)通过耳机音频模块(101)的输入端与血糖信号采集模块(3 ) 一端连接，血糖信号采集模块(3)的另一端与血糖试纸模块(2)连接。
2.根据权利要求I所述的一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，其特征在于所述智能手机(I)设有显示模块(102)，显示模块(102)的输入端与音频信号分析模块(103)的输出端连接，音频信号分析模块(103)的输入端与音频模块(104)的输出端连接，音频模块(104)的输入端与耳机音频模块(101)的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，其特征在于所述血糖信号采集模块(3)内设有信号转换器(301)和信号放大器(302)，信号转换器(301)的输出端与耳机音频模块(101)的输入端连接,信号转换器(301)的输入端与信号放大器(302)的输出端连接。
4.根据权利要求I所述的一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，其特征在于所述血糖试纸模块(2)内设有传输电极(201)和生物传感器(202),传输电极(201)的输出端与信号放大器(302)的输入端连接,传输电极(201)的输入端与生物传感器(202)的输出端连接。
5.一种基于智能手机的血糖检测仪的实现方法，其特征在于所述实现方法如 步骤一将血液中的糖浓度转化为电信号，用户将血糖信号采集模块插入到智能手机系统中的耳机音频模块上，然后将血糖试纸模块插入到血糖信号采集模块中，用户可以开始采集手指血液，将手指血液滴1-2滴到血糖试纸模块的血液入口区间上，血液中的糖将和血糖试纸模块中的生物传感器在酶的催化下产生化学反应产生电信号，然后通过传输电极将电信号传输到信号放大器，由于生物传感器的化学特性和电信号存在一个特有的反应公式，可以通过血糖化学反应公式来计算血糖浓度和电流电压的换算关系，如此血液中的糖份信息将变化为一定电流电压大小的电信号信息，通过对电信号的分析就可以和血糖对应起来测量血糖的浓度； 步骤二 获得智能手机系统需要的带有一定频率信息的模拟电信号，传输电极将电信号传给血糖信号采集系统中的信号放大器，信号放大器将电信号经过特定倍数的放大后变为电压传递给信号转换器，信号转换器将这个电压转换为频率信号，完成电压到频率的转换，电压和频率的转换也有一个对应的公式可以得到相互之间的关系，如此，血糖试纸模块上的电信号经过信号采集模块后就变为一定频率的模拟电信号了，然后传送到智能手机系统中的耳机音频模块； 步骤三对带有频率的模拟信号分析得出血糖值，耳机音频模块在麦克风端接受到这个带有频率信息的模拟信号后，传送到音频模块，音频模块对模拟信号进行脉冲编码调制(PCM)得到脉冲编码调制(PCM)数据，这个脉冲编码数据(PCM)传送给音频信号分析模块，音频信号分析模块将脉冲编码数据(PCM)进行拆分，拿到脉冲编码数据(PCM)中的音量信息，由于进入到耳机音频模块的麦克风的是带有频率的正弦波信号，正弦波的波峰是可以量化得到一个阀值的，音频信号分析模块将检测这个阀值，通过计算相邻的两个阀值的时间差得到信号的频率； 步骤四根据步骤一中的血糖化学反应公式(血糖浓度得到电压)和步骤2中的电压频率的转换公式(电压得到频率)，就能得到频率和血糖的浓度值的对关系，音频信号分析模块将这两个公式结合起来计算后就可以得到用户的血糖浓度值，由于血糖试纸在批次上存在检测误差，因此还需要把不同批次间的误差做误差补偿，这样，符合行业检测标准的血糖 值就产生了，软件上把这个血糖值传送到显示模块的软件显示界面上，这样一个完整的血糖检测系统就完成了。
全文摘要
本发明公开了一种基于智能手机的血糖检测仪及其实现方法，其特征在于所述的智能手机血液仪包括了血糖试纸模块，血糖信号采集模块，智能手机三个大的硬件系统，本发明将血糖仪和智能手机结合起来使用，具有体积小，便于携带，成本低，性能稳定和操作简单可靠，另外血糖测试数据可以长期记录保持便于用户和医师追踪血糖历史和趋势，用户也可以非常方便的通过本检测仪系统下单购买血糖试纸。
文档编号G01N27/416GK102980932SQ20111026137
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者余波, 卢斌 申请人:余波, 卢斌