触力传感器检测装置及检测电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种触力传感器检测装置，在固定支架两端设置的静态压发生装置和动态压发生装置，静态压发生装置由直线型步进电机和直线型步进电机丝杆组成，动态压发生装置由电磁推杆、凹形推杆、弹簧和T形连杆组成，电磁推杆与凹形推杆固定连接，T形连杆一端嵌设在凹形推杆内，弹簧套设在T形连杆上且设置于凹形推杆和T形连杆之间，静态发生装置和动态发生装置之间夹设被测触力传感器和触力反馈传感器。本发明既能产生高精度的动态标准信号的机械力，又能模拟中医15种脉图波形输出的可用于桡动脉触力传感器和脉象仪动态性能检测的试验装置，从而填补了脉象仪和脉搏传感器无动态性能检测手段的缺失。
【专利说明】触力传感器检测装置及检测电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器检测装置，具体涉及一种桡动脉触力传感器检测装置，本发明还涉及一种桡动脉触力传感器检测电路。
【背景技术】
[0002]桡动脉脉搏波触力传感器起步于20世纪50年代，最早用于桡动脉采集的传感器是英国人Marey制作的杠杆式传感器。1979年上海市医疗器械检测所的学者研制出了——单悬臂梁的桡动脉触力传感器，之后得到了广泛应用。随着科技的不断进步和中医现代化研究的快速发展，带有桡动脉触力传感器的诊断仪器已经从科研走向了临床，由实验室手工制作走向了自动化生产。除脉象仪之外的其它不是以中医传统医理为基础的桡动脉采集设备如:中心动脉压检测仪、无创血压监测仪、脉搏波传导时间检测仪等等也发展迅速，据初步统计这类以桡动脉脉搏波触力传感器为核心的采集设备，年球销售近百万台。
[0003]在 基于传统中医理论的桡动脉脉搏采集，所用的桡动脉信号采集传感器种类繁多，性能各异，根据其工作原理可分为四种:一种是通过感受脉动处力的变化而进行数据采集的触力传感器；另一种则是通过感受脉管容积的变化来描述脉象的光电传感器；第三种即传声器，是利用声学原理，拾取由脉搏引起的振动，即所谓听信号；第四种是超声多普勒检测技术。其中触力式传感器使用最为广泛基础最好，在已取得医疗器械注册许可的脉象仪中，使用的均为触力传感器。基于非中医传统医学发展起来的血管内压力和波形测量，这类传感器共有三种:有创血管内留置的有创传感器、无创压力传感器和光电类传感器。在桡动脉处进行的无创体表血压传感技术所用的传感器，与脉象仪桡动脉脉搏波采集所用的传感器是实质性等同的，也是触力传感器。然而，针对脉搏波触力传感器的检测方法国内外制造商各不相同，检测的科学性和可重复性不强，专业的、精准的、可动态模拟的、可直接检测脉搏波触力传感器频响的检测设备，检测设备依然缺失。一方面，当脉象仪缺失了动态性能的考核时，在产品注册检验中只能考核其静态性能指标，造成了脉象仪实际性能与临床客观的需求之间可能存有较大差异，诊断仪的有效性受到了挑战。另一方面，随着脉搏波采样诊断仪器产业化的不断扩大，作为关键部件桡动脉脉搏波触力传感器的疲劳性能也越来越收到临床关注，所用的脉象仪等诊断设备在使用了若干年后其诊断精度还能保持吗？若需要调换脉搏波触力传感器，产品整机还得重新校准。如果有了桡动脉脉搏波传感器的动态性能检测设备，同时又能建立一个脉搏波传感器的标准，这样就能对传感器统一质量，可在不重新调整整机的情况直接完成传感器的更换。同类产品中有创血管内血压传感器，就有美国标准ANSI/AAMI BP22《血压传感器Blood pressure transducers)),中国也制定了该传感器的行业标准YY0781。
[0004]综上所述，我们向国际标准化组织IS0/TC249提出了脉搏波触力传感器国际标准提案，该提案包括主要技术在性能要求和试验方法，并成功获得国际标准的立项(IS019614)。同时我们也为此研发了一种既能检测桡动脉脉搏波触力传感器的静态、动态性能，又能检测桡动脉脉搏波触力传感器疲劳性和重复性的检测装置，该装置可用于脉搏传感器(或含有脉搏传感器的脉象仪等辅助诊断仪器)的检测。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种触力传感器检测装置，它可以可用于脉搏传感器(或含有脉搏传感器的脉象仪等辅助诊断仪器)的检测。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明提供了一种触力传感器检测装置，在固定支架两端设置的静态压发生装置和动态压发生装置，所述静态压发生装置由直线型步进电机和直线型步进电机丝杆组成，所述动态压发生装置由电磁推杆、凹形推杆、弹簧和T形连杆组成，所述电磁推杆与所述凹形推杆固定连接，所述T形连杆一端嵌设在所述凹形推杆内，所述弹簧套设在所述T形连杆上且设置于所述凹形推杆和所述T形连杆之间，所述静态发生装置和所述动态发生装置之间夹设被测触力传感器和触力反馈传感器。
[0007]优选地，本发明的触力传感器检测装置，所述触力反馈传感器和所述被测触力传感器之间具有软垫。
[0008]优选地，本发明的触力传感器检测装置，所述直线型步进电机丝杆的端部具有静压推片。
[0009]优选地，本发明的触力传感器检测装置，所述凹形推杆侧壁具有多个空气通道。
[0010]本发明还公开了一种基于权利要求1所述装置的触力传感器检测电路，包括主控制器，及分别与所述主控制器连接的磁控制驱动电路和静态压步进电机控制驱动电路，所述磁控制驱动电路与电磁推杆连接，所述磁控制驱动电路和所述静态压步进电机控制驱动电路分别与触力反馈放大器连接，所述触力反馈放大器与所述触力反馈传感器连接。
[0011]优选地，本发明的触力传感器检测电路，所述控制器通过USB通讯模块与PC主机连接。
[0012]优选地，本发明的触力传感器检测电路，所述控制器与一个多波形存储器连接。
[0013]本发明的触力传感器检测装置和检测电路既能产生高精度的动态标准信号的机械力，又能模拟中医15种脉图波形输出的可用于桡动脉触力传感器和脉象仪动态性能检测的试验装置，从而填补了脉象仪和桡动脉传感器无动态性能检测手段的缺失。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0015]图1是检测设备输出不同的静态机械力，同时在不同的静态机械力上叠加动态机械力，输出的机械触力信号的示意图；
[0016]图2是脉图的基本形态示意图；
[0017]图3是两个不同时间常数下采集的同一桡动脉脉象信号对照示意图；
[0018]图4是本发明触力传感器检测装置的结构组成示意图；
[0019]图5是本发明的控制电路工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]1.临床要求
[0021] 1.1静态压和动态压的范围[0022]我们将脉象仪采集人体脉搏信号时施加于被采集者的的外部压力称为静态压，将采集到的被采集者的脉搏跳动信号称为动态压。
[0023]检测设备需输出不同的静态机械力，同时在不同的静态机械力上叠加动态机械力，输出的机械触力信号如图1所示。为了符合临床中医的习惯，本装置中力的单位采用牛顿(N)的同时也用了克(g)。脉象传感器在采集桡动脉的脉搏信号时，必须遵循中医切脉时的举、按、寻手法。中医把脉是需要向下按压的，既在不同的“按压力”下感知出不同的桡动脉(寸口脉)的跳动幅度。用工程技术的语言来描述即为，在外部分别施加不同的静压力条件下，采集桡动脉的动态波形。
[0024]若触力传感器有效触力面能覆盖单部桡动脉跳动，那么动态触力与静态触力的范围如下表一:
[0025]表一
[0026]
【权利要求】
1.一种触力传感器检测装置，其特征在于，在固定支架两端设置的静态压发生装置和动态压发生装置，所述静态压发生装置由直线型步进电机和直线型步进电机丝杆组成，所述动态压发生装置由电磁推杆、凹形推杆、弹簧和T形连杆组成，所述电磁推杆与所述凹形推杆固定连接，所述T形连杆一端嵌设在所述凹形推杆内，所述弹簧套设在所述T形连杆上且设置于所述凹形推杆和所述T形连杆之间，所述静态发生装置和所述动态发生装置之间夹设被测触力传感器和触力反馈传感器。
2.如权利要求1所述的触力传感器检测装置，其特征在于，所述触力反馈传感器和所述被测触力传感器之间具有软垫。
3.如权利要求1所述的触力传感器检测装置，其特征在于，所述直线型步进电机丝杆的端部具有静压推片。
4.如权利要求1所述的触力传感器检测装置，其特征在于，所述凹形推杆侧壁具有多个空气通道。
5.一种基于权利要求1所述装置的触力传感器检测电路，其特征在于，包括主控制器，及分别与所述主控制器连接的磁控制驱动电路和静态压步进电机控制驱动电路，所述磁控制驱动电路与电磁推杆连接，所述磁控制驱动电路和所述静态压步进电机控制驱动电路分别与触力反馈放大器连接，所述触力反馈放大器与所述触力反馈传感器连接。
6.如权利要求5所述的触力传感器检测电路，其特征在于，所述控制器通过USB通讯模块与PC主机连接。
7.如权利要求5所述的触力传感器检测电路，其特征在于，所述控制器与一个多波形存储器连接。
【文档编号】A61B5/02GK104000564SQ201410217387
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】黄嘉华, 周会林 申请人:上海道生医疗科技有限公司