专利名称：多生理参数检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生理参数检测仪，具体地说，是涉及一种对心电、血压、体温、血糖含量等生理参数进行检测的仪器。
背景技术：
人体的一些常见生理参数直接或间接地反映人体的健康状况，一般情况下，人体生理参数的检测、记录、分析都是在医院内使用专业医疗仪器来测量完成。这一类仪器专业化程度高、要求检测精度高，因此操作复杂，使用者一般必须经过专业培训才能正确使用。同时，检测仪器体积庞大、售价高昂，这就决定了它的使用范围只能适用于医院等专业化环境中。随着人们对生命健康的进一步关注，检查和测量人体的必要生理参数对监视人体健康和及早发现疾病有着重要的参考价值，特别是对家庭内日常检测、社区内卫生保健部门经常进行常规生理参数的检查，更具意义。这就要求有一种既可以进行多项生理参数检测功能，又具备价格低廉、使用方便的检测仪器。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中检测仪器体积庞大、操作复杂、不适于家庭使用的问题，提供了一种多生理参数检测仪，可实现对心电、脉搏、心率、血压、体温、血糖含量、色盲等多种生理参数进行检测、记录和分析，操作简单，便于携带，适合家庭使用。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现一种多生理参数检测仪，包括计算机和数据采集装置，所述计算机与数据采集装置之间通过USB接口进行互连，在所述的数据采集装置中包含有一微处理器，其输入端分别接收来自外部传感器发出的检测信号，经AD转换器生成数字信号后，由其标准接口数据端连接USB接口，进而通过USB通信电缆传递给所述计算机进行数据的显示、记录与监视。
作为对本实用新型的进一步限定，所述外部传感器包含有压力传感器、温度传感器以及心电采集传感器。其中，压力传感器将检测到的血压信号经前置放大电路放大后一路直接与所述的微处理器相连，另一路经一低通滤波器、放大器、另一低通滤波器和缓冲器后输出到所述的微处理器中；温度传感器的输出端经一前置放大器和缓冲器后连接所述的微处理器；其中，在所述的前置放大器中，放大器的正相输入端与直流电源相连，并经一电阻接地，反相输入端与所述温度传感器的输出端相连，并经一二极管与放大器的输出端相连，放大器的输出端与缓冲器相连；心电采集传感器的输出端经一信号调整电路将采集到的心率模拟信号调整到适当电平后通过低通滤波器、缓冲器以及带阻滤波器后传递到所述的微处理器中。
作为对本实用新型的更进一步限定，所述压力传感器的电源端连接有一恒流源电路，在所述恒流源电路中包含有一运算放大器芯片，所述放大器芯片的正相输入端一方面通过一电阻与直流电源相连，另一方面经一稳压管接地；反相输入端经电阻接地；输出端输出恒流电压为所述压力传感器提供直流供电。
作为对本实用新型的再进一步限定，在所述数据采集装置中还包含有一电源管理模块，在所述电源管理模块中包含有一负电源发生器，将+3V直流电源转换成-3V直流电输出。
作为对上述外部传感器的进一步限定，其中，所述的压力传感器为一袖带连接微型压力传感器；温度传感器为一耳蜗式温度传感器；心电采集传感器则采用一套三导联心电采集传感器实现。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的多生理参数检测仪采用主从式结构实现，主机由家用台式电脑或笔记本电脑作为信息处理平台，完成数据的滤波、运算、波形的显示、存储、打印，同时完成对个人资料的管理功能。从机是一个小型的数据采集装置，采用单片机作为核心器件，配合多种传感器及信号处理电路，完成对多种生理信号的采集、处理和传输。主从式结构的连接采用通用串行传输模式USB方式连接，从而使从机与主机的连接具备了即插即用功能，方便使用。
图1是本实用新型检测仪器主从式结构原理图；图2是本实用新型中数据采集装置的电路原理方框图；图3是本实用新型中数据采集装置的具体电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型的多生理参数检测仪采用主从式结构，由上位机(主机)和下位机(从机)组成。上位机由家用台式电脑或笔记本电脑作为信息处理平台，通过USB电缆实现与下位机之间的通信。下位机是一小型的数据采集装置，采用单片机作为核心部件，根据上位机的要求启动相应的数据采集通道和传感器，对检测数据进行采集，其中包括可加压袖带连接微型压力传感器发出的血压信号、耳蜗式温度传感器发出的体温信号、三导联心电采集传感器发出的心率信号以及血糖采集装置发出的血糖检测信号，将采集到的模拟信号经AD转换器转换成数据信号后，利用主机强大的数据运算处理功能，完成各种数据的运算、分析、存储以及波形的处理，其中，运算方法包括心电数据的滤波算法、心率的计算方法、心电参数的计算方法、波形显示方法、血压采集算法以及温度采集算法等，其连接关系参见图1所示。
图2是本实用新型数据采集装置的电路原理框图，其具体电路连接关系参见图3所示。单片机IC111接收到上位计算机的指令后，为血压采集通道供电，并关闭其他通道。打开加压泵开始为袖带加压，压力传感器S101的电源供电端Vs连接一恒流源电路，在所述恒流源电路中，放大器IC101A的正相输入端经电阻R101与直流电源VCC相连，并经稳压管Z101接地，反相输入端经电阻R102接地，输出端输出恒流电压，为所述压力传感器S101提供稳定的直流供电。压力传感器S101的输出端Vout+、Vout-经前置放大电路后一路输出血压信号2与单片机IC111的P2.0端相连，另一路经由芯片IC103B组成的二阶压控电压源低通滤波器、由IC103A组成的放大器、由IC104B组成的另一低通滤波器以及由IC104A组成的缓冲器后输出血压信号1连接单片机IC111的P2.1输入端。单片机IC111中内设有8路10位AD转换器，将模拟血压信号转换成数字信号后，通过其标准接口数据端D+、D-连接USB接口J102，进而通过USB通信电缆传递给上位机进行数据的显示。当袖带压力达到上限后，采集器进入测量状态，记录高压值，缓慢对袖带内的压力进行释放，并将采集数据传送给主机，记录低压值，通过分析得出体检者的身体状况。
温度传感器S102将检测到的体温信号经一前置放大器和缓冲器后与单片机IC111的P2.2输入端相连，其中，所述前置放大器由放大芯片IC105A组成，放大芯片IC105A的正相输入端经电阻R121与直流电源VCC相连，并经电阻R122接地，反相输入端接收温度传感器S102发出的检测信号，并经二极管D101与其输出端相连，放大芯片IC105A的输出端与缓冲器IC105B的正相输入端相连，反相输入端连接其输出端后输出到单片机IC111中。
三导联心电采集传感器S103的输出端经由IC106、IC107A组成的信号调整电路将采集到的模拟心率信号调整到适当电平后依次通过由IC108A组成的低通滤波器、由IC108B组成的缓冲器以及由IC109A、IC109B组成的带阻滤波器和缓冲器IC107B后输出到单片机IC111的P2.3输入端。
此外，在所述数据采集装置中还包含有一电源管理模块，在所述电源管理模块中包含有一负电源发生器IC110，将+3V直流电源转换成-3V直流电输出给所述的放大器IC107A、IC108A和IC109A。
本实用新型通过采用上述简单的电路结构实现了对人体生理参数的检测，并采用计算机显示色盲图的方法对被检测者进行色盲检查。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多生理参数检测仪，包括计算机和数据采集装置，其特征在于所述计算机与数据采集装置之间通过USB接口进行互连，在所述的数据采集装置中包含有一微处理器，其输入端分别接收来自外部传感器发出的检测信号，经AD转换器生成数字信号后，由其标准接口数据端连接USB接口，进而通过USB通信电缆传递给所述计算机进行数据显示、记录与监视。
2.根据权利要求1所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述外部传感器包含有压力传感器、温度传感器以及心电采集传感器。
3.根据权利要求2所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述压力传感器将检测到的血压信号经前置放大电路放大后一路直接与所述的微处理器相连，另一路经一低通滤波器、放大器、另一低通滤波器和缓冲器后输出到所述的微处理器中。
4.根据权利要求3所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述压力传感器的电源端连接有一恒流源电路，在所述恒流源电路中包含有一运算放大器芯片，所述放大器芯片的正相输入端一方面通过一电阻与直流电源相连，另一方面经一稳压管接地；反相输入端经电阻接地；输出端输出恒流电压为所述压力传感器提供直流供电。
5.根据权利要求3或4所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述压力传感器为一袖带连接微型压力传感器。
6.根据权利要求2所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述温度传感器的输出端经一前置放大器和缓冲器后连接所述的微处理器；其中，在所述的前置放大器中，放大器的正相输入端与直流电源相连，并经一电阻接地，反相输入端与所述温度传感器的输出端相连，并经一二极管与放大器的输出端相连，放大器的输出端与缓冲器相连。
7.根据权利要求6所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述温度传感器采用一耳蜗式温度传感器实现。
8.根据权利要求2所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述心电采集传感器的输出端经一信号调整电路将采集到的心率模拟信号调整到适当电平后通过低通滤波器、缓冲器以及带阻滤波器后传递到所述的微处理器中。
9.根据权利要求8所述的多生理参数检测仪，其特征在于所述心电采集传感器采用一套三导联心电采集传感器实现。
10.根据权利要求1所述的多生理参数检测仪，其特征在于在所述数据采集装置中还包含有一电源管理模块，在所述电源管理模块中包含有一负电源发生器，将+3V直流电源转换成-3V直流电输出。
专利摘要本实用新型公开了一种多生理参数检测仪，它采用主从式结构实现，主机由家用台式电脑或笔记本电脑作为信息处理平台，完成数据的滤波、运算、波形的显示、存储、打印，同时完成对个人资料的管理功能。从机是一个小型的数据采集装置，采用单片机作为核心器件，配合多种传感器及信号处理电路，完成对多种生理信号的采集、处理和传输。主从式结构的连接采用通用串行传输模式USB方式连接，从而使从机与主机的连接具备了即插即用功能，方便使用，适用于家庭保健、个人监护、社区健康体检等方面。
文档编号A61B5/00GK2772437SQ20042009912
公开日2006年4月19日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者刘志刚, 刘健 申请人:海信集团有限公司