穿戴式无线脉搏计数仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供穿戴式无线脉搏计数仪，包括计数仪主体、设在计数仪主体上的滑槽，所述滑槽内穿接有一根转轴，所述计数仪主体上设有带动转轴转动的电机，所述电机上设有开关；所述转轴包括正螺纹部和反螺纹部，所述正螺纹部上转接有带有内螺纹的第一滑块，所述第一滑块上设有第一夹持部，所述反螺纹部上转接有带有内螺纹的第二滑块，所述第二滑块上设有第二夹持部，所述第一滑块与第二滑块均滑接在滑槽内，所述第一夹持部与第二夹持部配合用于夹持人体手腕。能够解决传统的脉搏计数设备无法随身携带、测试繁琐的缺陷，并且结构简单，精度高，体积小，实时性好，使用方便。
【专利说明】穿戴式无线脉搏计数仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗电子设备领域，具体涉及穿戴式无线脉搏计数仪。
【背景技术】
[0002]现代社会，慢性病如心脏病的发病率越来越高，此类疾病需长期监测心脏的跳动节律，及早发现病情发作时的前期预兆，这样就能做到早发现早治疗，挽救患者生命。脉搏是由动脉管壁周期性收缩和舒张引起的，脉搏的跳动节律与心率同步，心脏收缩时，左心室射血入主动脉，动脉管壁随管内血容量增大而膨胀；心脏舒张时，左心室中血压下降，迫使主动脉瓣关闭，心脏不向外射出血液，动脉管中血容量下降，管壁收缩，这种动脉管壁随心律产生同步胀缩运动，叫做脉搏。脉搏每分钟跳动的次数是人体的一个重要生理指标，反映人体的健康状况，传统的脉搏计数设备大多都比较笨重且费用昂贵，患者只能前往医院或者相关科研单位才能进行测试，这无疑给患者带来了许多不必要的麻烦并且需要花费大量的时间和费用。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于提供穿戴式无线脉搏计数仪，能够解决传统的脉搏计数设备无法随身携带、测试繁琐的缺陷，并且结构简单，精度高，体积小，实时性好，使用方便。
[0004]为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案:穿戴式无线脉搏计数仪，包括计数仪主体、设在计数仪主体上的滑槽，所述滑槽内穿接有一根转轴，所述计数仪主体上设有带动转轴转动的电机，所述电机上设有开关；所述转轴包括正螺纹部和反螺纹部，所述正螺纹部上转接有带有内螺纹的第一滑块，所述第一滑块上设有第一夹持部，所述反螺纹部上转接有带有内螺纹的第二滑块，所述第二滑块上设有第二夹持部，所述第一滑块与第二滑块均滑接在滑槽内，所述第一夹持部与第二夹持部配合用于夹持人体手腕。
[0005]作为优选，所述第一夹持部的内侧与第二夹持部的内侧均采用弧形结构，所述第一夹持部的内侧与第二夹持部的内侧均设有橡胶垫，所述第一夹持部的顶部与第二夹持部的顶部通过弹性拉伸带连接。弧形结构和橡胶垫能够保证第一夹持部内侧和第二夹持部的内侧与人体手腕有效贴合，提高了计数仪主体对脉搏计数的准确性。
[0006]作为优选，所述滑槽中央设有穿接转轴的挡接块，所述正螺纹部和反螺纹部分别设在挡接块的两侧。避免了第一滑块与第二滑块碰撞，提高了使用寿命。
[0007]作为优选，所述计数仪主体内设有电源模块、与电源模块连接的脉搏信号拾取调理电路模块、核心控制显示模块和无线蓝牙通信模块，所述电机连接在电源模块上。通过脉搏信号拾取调理电路模块进行脉搏信号的拾取，然后传输到核心控制显示模块进行显示，然后通过无线蓝牙通信模块将信息发射到外部的无线接收储存器上进行储存，便于捕捉某些疾病发作前的脉搏特点，为医生的诊断治疗提供参考。
[0008]作为优选，所述脉搏信号拾取调理电路模块包括依次连接的HK-2000B脉搏传感器、仪表信号放大电路、50HZ工频陷波电路、二阶低通有源滤波电路和A/D转换电路，所述核心控制显示模块包括与A/D转换电路连接的STC12C5A60S2单片机、连接在STC12C5A60S2单片机上的IXD1602液晶显示器和蜂鸣报警器，所述无线蓝牙通信模块包括与STC12C5A60S2单片机连接的CC2540射频芯片、连接在CC2540射频芯片上的天线，所述天线用于将STC12C5A60S2单片机内的信息发射到外部的无线接收储存器上进行储存。脉搏信号拾取调理电路模块的脉搏信号拾取要通过HK-2000B脉搏传感器获得，HK-2000B脉搏传感器将力敏元件、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内部，具有灵敏度高、抗干扰能力强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点，输出完整的模拟脉搏电压信号；通过LM324构成的50HZ工频陷波器电路，滤除50HZ工频干扰，通过LM324构成的一个二阶有源低通滤波电路滤除高频干扰与噪声干扰；脉搏信号拾取调理电路模块的A/D转换电路采用STC12C5A60S2单片机的8位高速A/D转换器，速度可达300KHZ ;核心控制显示模块选用高速、低功耗、超强抗干扰能力的STC12C5A60S2单片机；数据显示选用LCD1602液晶显示器实现数据实时显示，完成对脉搏的监测与计数，并采用蜂鸣报警器提供警报服务；电源模块选用可充电电池供电，输出电压为5V ;无线蓝牙通信模块选用TI公司研发的CC2540射频芯片，CC2540射频芯片工作频段为2400?2483.5MHz，发射功率小于3dBm，具有在各种供电方式下的数据保持能力，具有功耗低、体积小、传输距离远、抗干扰能力强等特点。
[0009]有益效果:
[0010]本实用新型采用上述技术方案提供穿戴式无线脉搏计数仪，解决了传统的脉搏计数设备无法随身携带、测试繁琐的缺陷，并且结构简单，精度高，体积小，实时性好，使用方便，成本低，可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型中计数仪主体的内部结构原理图；
[0013]图3是本实用新型中仪表信号放大电路的原理图；
[0014]图4是本实用新型中50HZ陷波电路的原理图；
[0015]图5是本实用新型中二阶低通有源滤波电路的原理图；
[0016]图6是本实用新型中无线蓝牙通信模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示，穿戴式无线脉搏计数仪，包括计数仪主体1、设在计数仪主体I上的滑槽2，所述滑槽2内穿接有一根转轴3，所述计数仪主体I上设有带动转轴3转动的电机4，所述电机4上设有开关5 ;所述转轴3包括正螺纹部31和反螺纹部32，所述正螺纹部31上转接有带有内螺纹的第一滑块6，所述第一滑块6上设有第一夹持部61，所述反螺纹部32上转接有带有内螺纹的第二滑块7，所述第二滑块7上设有第二夹持部71，所述第一滑块6与第二滑块7均滑接在滑槽2内，所述第一夹持部61与第二夹持部71配合用于夹持人体手腕。所述第一夹持部61的内侧与第二夹持部71的内侧均采用弧形结构，所述第一夹持部的内侧61与第二夹持部71的内侧均设有橡胶垫8，所述第一夹持部61的顶部与第二夹持部71的顶部通过弹性拉伸带9连接。所述滑槽2中央设有穿接转轴3的挡接块21，所述正螺纹部31和反螺纹部32分别设在挡接块21的两侧。所述计数仪主体I内设有电源模块11、与电源模块11连接的脉搏信号拾取调理电路模块12、核心控制显示模块13和无线蓝牙通信模块14，所述电机4连接在电源模块11上。所述脉搏信号拾取调理电路模块12包括依次连接的HK-2000B脉搏传感器121、仪表信号放大电路122、50HZ工频陷波电路123、二阶低通有源滤波电路124和A/D转换电路125，所述核心控制显示模块13包括与A/D转换电路125连接的STC12C5A60S2单片机131、连接在STC12C5A60S2单片机131上的IXD1602液晶显示器132和蜂鸣报警器133，所述无线蓝牙通信模块14包括与STC12C5A60S2单片机131连接的CC2540射频芯片141、连接在CC2540射频芯片141上的天线142，所述天线142用于将STC12C5A60S2单片机131内的信息发射到外部的无线接收储存器上进行储存。无线接收储存器可以采用随身携带的手机，使用方便。
[0018]实际使用时，将手腕放在第一夹持部61与第二夹持部71之间，启动电机4，转轴3转动，通过正螺纹部31和反螺纹部32分别带动第一滑块6和第二滑块7相互靠近，进而带动第一夹持部61与第二夹持部71相互靠近，所述第一夹持部61与第二夹持部71配合用于夹持人体手腕，第一夹持部61的内侧与第二夹持部71的内侧采用弧形结构，并设有橡胶垫8，能够保证第一夹持部61的内侧和第二夹持部71的内侧与人体手腕有效贴合。
[0019]在脉搏信号拾取调理电路模块12中，脉搏信号的采集选用HK-2000B脉搏传感器12LHK-2000B脉搏传感器121将力敏元件、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内部，具有灵敏度高、抗干扰能力强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点，输出完整的模拟脉搏电压信号，HK-2000B脉搏传感器121与仪表信号放大电路相连接。
[0020]如图3所示，仪表信号放大电路122中选择选择美国AD公司的AD623仪用放大器，AD623仪用放大器可工作在单电源电压范围3?12V,双电源电压±2.5?±5V,单电源时最大工作电流575uA，共模抑制比最小90dB(G = 10)，增幅温漂25ppm/°C，最大失调电压200uV，只需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为I至1000，此处选用的电阻R2为一个50K的可调电阻，实现放大2?100倍，对脉搏信号拾取调理电路模块12输出的模拟脉搏电压信号进行初级放大。
[0021]如图4所示，50HZ工频陷波电路123的运算放大器选择LM324芯片，C12为信号耦合电容，主体电路分为两部分，前一部分为陷波部分，采用“双T”式接法，构成一个二阶带通滤波电路，R7、R8和C6以及C4、C5和R9分别决定两个滤波截止频率，可以等效成对称的滤波电路，高端截止频率和低端截止频率相等，均有2 RC决定，可得f I = f2 = 50Hz，所以该电路可以专门针对50Hz信号起作用，后一部分为一个集成运算放大器，给信号提供有源反馈，提高信号质量，经过50HZ工频陷波电路123后基本滤除工频干扰。
[0022]如图5所示，二阶低通有源滤波电路124输入端的Rll和C5以及R12和C6分别构成低通滤波环节，通带截止频率，由ω = 2 31 f = 1/RC可得f = 39.8Hz,当f = O时，电容式为开路，通带增益A = 1+R14/R13 = 2，二阶低通有源滤波电路124中把采取到的脉搏信号限制在实际脉搏信号范围以内，以便进行模数转化。
[0023]A/D转换电路125采用STC12C5A60S2单片机131自带的A/D转换功能。
[0024]实际工作时，脉搏信号拾取调理电路模块12中的HK-2000B脉搏传感器121采集到峰峰值大约3V脉搏信号后，信号进入仪表信号放大电路122，经初级放大2倍左右，再经过50HZ工频陷波电路123滤除工频干扰，最后通过二阶低通有源滤波电路124得到峰峰值8V左右的脉搏波，最后进入STC12C5A60S2单片机131自带的A/D转换模块，得到数字信号，并经过STC12C5A60S2单片机131处理之后在IXD1602液晶显示器132显示脉搏计数值。
[0025]如图6所示，无线蓝牙通信模块14采用TI公司研发的CC2540射频芯片141，经STC12C5A60S2单片机131处理后的数字信号数据经CC2540射频芯片141并通过天线142无线发射到外部的无线接收储存器上进行储存，建立起人体脉搏信号监测的历史数据库，并把数据保存下来分析处理，以便捕捉某些疾病发作前的脉搏特点，为医生的诊断治疗提供参考。
[0026]对于实时监测的脉搏信号，核心控制显示模块13会根据历史数据库的数据资料监测脉搏的波动情况，当出现异常情况时就会启动蜂鸣报警器133，发出报警信号以提醒携带者或者其家人采取措施。
[0027]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.穿戴式无线脉搏计数仪，其特征在于:包括计数仪主体(I)、设在计数仪主体(I)上的滑槽(2)，所述滑槽(2)内穿接有一根转轴(3)，所述计数仪主体(I)上设有带动转轴(3)转动的电机(4)，所述电机(4)上设有开关(5);所述转轴(3)包括正螺纹部(31)和反螺纹部(32)，所述正螺纹部(31)上转接有带有内螺纹的第一滑块￠)，所述第一滑块(6)上设有第一夹持部(61)，所述反螺纹部(32)上转接有带有内螺纹的第二滑块(7)，所述第二滑块(7)上设有第二夹持部(71)，所述第一滑块(6)与第二滑块(7)均滑接在滑槽(2)内，所述第一夹持部出1)与第二夹持部(71)配合用于夹持人体手腕。
2.根据权利要求1所述的穿戴式无线脉搏计数仪，其特征在于:所述第一夹持部(61)的内侧与第二夹持部(71)的内侧均采用弧形结构，所述第一夹持部的内侧￠1)与第二夹持部(71)的内侧均设有橡胶垫(8)，所述第一夹持部￠1)的顶部与第二夹持部(71)的顶部通过弹性拉伸带(9)连接。
3.根据权利要求1所述的穿戴式无线脉搏计数仪，其特征在于:所述滑槽(2)中央设有穿接转轴(3)的挡接块(21)，所述正螺纹部(31)和反螺纹部(32)分别设在挡接块(21)的两侧。
4.根据权利要求1所述的穿戴式无线脉搏计数仪，其特征在于:所述计数仪主体(I)内设有电源模块(11)、与电源模块(11)连接的脉搏信号拾取调理电路模块(12)、核心控制显示模块(13)和无线蓝牙通信模块(14)，所述电机(4)连接在电源模块(11)上。
5.根据权利要求4所述的穿戴式无线脉搏计数仪，其特征在于:所述脉搏信号拾取调理电路模块(12)包括依次连接的HK-2000B脉搏传感器(121)、仪表信号放大电路(122)、50HZ工频陷波电路(123)、二阶低通有源滤波电路(124)和A/D转换电路(125)，所述核心控制显示模块(13)包括与A/D转换电路(125)连接的STC12C5A60S2单片机(131)、连接在STC12C5A60S2单片机(131)上的LCD1602液晶显示器(132)和蜂鸣报警器(133)，所述无线蓝牙通信模块(14)包括与STC12C5A60S2单片机(131)连接的CC2540射频芯片(141)、连接在CC2540射频芯片(141)上的天线(142)，所述天线(142)用于将STC12C5A60S2单片机(131)内的信息发射到外部的无线接收储存器上进行储存。
【文档编号】A61B5/0245GK203953640SQ201420429604
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】汪晓东, 苏宝星 申请人:浙江师范大学