一种带心率检测功能的听诊器的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说涉及一种听诊器结构。

背景技术：

病人在医院门诊进行挂号看病时，医生首先都需要使用听诊器对病人进行听诊，医生利用听诊器主要是用以观测病人心脏跳动情况，主要是观测心音与心率情况，其中检测心率主要是检测病人每分钟心脏的跳动情况。

医生利用传统的听诊器对病人的心率情况进行检测时，主要是通过人为主观计算病人心率情况，医生需要花上一段的时间对病人的心率进行估算，同时心率检测由于主要是依靠医生的主观计算判断，导致病人的心率检测缺乏客观的判断基准，从而增加错误判断的机率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够智能显示病人心率情况的听诊器。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种带心率检测功能的听诊器，包括听诊器本体，所述听诊器本体包括听诊头、导音管、三叉接头以及听筒，所述听诊头由导音管通过三叉接头与听筒相接，所述听诊头内设有共振片，本发明创造还包括心率传感器、信号放大模块、基准模块、比较模块、计数模块以及显示模块；其中所述信号放大模块用于将输入信号进行滤波及放大操作，所述基准模块用于提供基准电压信号，所述比较模块用于比较信号放大模块以及基准模块输出电压信号的大小，所述计数模块用于根据比较模块输出波形计算心脏跳动次数，即计算心率值，所述显示模块显示计算所得的心率值，所述显示模块可以安装在三叉接头上，也可以设置在其他位置，通过无线通信模块，例如蓝牙模块与计数模块通信连接；所述心率传感器输出端与信号放大模块输入端相连，所述信号放大模块输出端以及基准模块输出端分别与比较模块输入端相连，所述比较模块输出端与计数模块输入端相连，所述计数模块输出端与显示模块输入端相连，所述心率传感器安装在听诊头内部并将共振片机械振动信号转换成电信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述心率传感器包括电感线圈以及产生恒定磁场的永磁体，所述电感线圈设置在共振片上，所述永磁体安装在听诊头内部，所述电感线圈与信号放大模块输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述信号放大模块包括滤波单元以及放大单元，所述滤波单元为低通滤波器，所述心率传感器输出端与滤波单元输入端相连，所述滤波单元输出端与放大单元输入端相连，所述放大单元输出端与比较模块输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滤波单元包括电容c1、电容c2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4以及运放器a1，所述电阻r1和电阻r2串联在电感线圈与运放器a1同相输入端之间，所述电阻r3和电阻r4串联在运放器a1输出端与接地端之间，所述运放器a1反相输入端接在电阻r3和电阻r4的连接点，所述运放器a1输出端通过电容c1接在电阻r1和电阻r2的连接点，所述电容c2两端分别与运放器a1同相输入端与接地端相连，所述运放器a1输出端与放大单元输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述放大单元包括型号为max9812的放大器芯片，所述滤波单元输出端与放大器芯片输入端相连，所述放大器芯片输出端与比较模块相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述计数模块包括单片机芯片，所述单片机芯片输入端与比较模块输出端相连，所述单片机芯片输出端与显示模块输入端相连。

本发明的有益效果是：本发明创造通过心率传感器将病人心脏跳动信号转换成电信号，通过比较模块判断每次有效的心脏跳动，利用计数模块根据比较模块的输出信号计算病人的心率值，并将结果输出到显示模块中，方便医生观察，避免了传统治疗过程中通过医生主观意识判断病人的心率值，提高心率检测的准确度。本发明创造用于检测病人的心率值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明创造的听诊器结构示意图；

图2是本发明创造的电路模块框图；

图3是本发明创造的信号放大模块实施例原理图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指元件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接元件，来组成更优的电路结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～图3，本发明创造提供了一种带心率检测功能的听诊器，包括听诊器本体，所述听诊器本体包括听诊头1、导音管2、三叉接头3以及听筒4，所述听诊头1由导音管2通过三叉接头3与听筒4相接，所述听诊头1内设有共振片，本发明创造还包括心率传感器、信号放大模块、基准模块、比较模块、计数模块以及显示模块；其中所述信号放大模块用于将输入信号进行滤波及放大操作，所述基准模块用于提供基准电压信号，所述比较模块用于比较信号放大模块以及基准模块输出电压信号的大小，所述计数模块用于根据比较模块输出波形计算心脏跳动次数，即计算心率值，所述显示模块显示计算所得的心率值，所述显示模块可以安装在三叉接头3上，也可以设置在其他位置，通过无线通信模块，例如蓝牙模块与计数模块通信连接；所述心率传感器输出端与信号放大模块输入端相连，所述信号放大模块输出端以及基准模块输出端分别与比较模块输入端相连，所述比较模块输出端与计数模块输入端相连，所述计数模块输出端与显示模块输入端相连，所述心率传感器安装在听诊头1内部并将共振片机械振动信号转换成电信号。

本发明创造工作原理如下，首先利用心率传感器将心脏跳动所产生的声音振动信号转换成电信号，将该电信号输入到信号放大模块进行滤波及放大操作，人体心脏的每次跳动，转换成电压信号时，每个跳动周期都会存在一个最高的电压幅值，当信号放大模块每输出一次大于基准模块输出电压的幅值电压时，比较模块将输出一个特定的电平信号，该特定的电平信号可视具体电路连接方式而确定，计数模块用于计算两个比较模块输出的特定电平之间的时间差，即每次心脏跳动的时间间隔，从而间接地计算出一分钟之内心脏跳动的次数，即病人的心率值。

本发明创造通过心率传感器将病人心脏跳动信号转换成电信号，通过比较模块判断每次有效的心脏跳动，利用计数模块根据比较模块的输出信号计算病人的心率值，并将结果输出到显示模块中，方便医生观察，避免了传统治疗过程中通过医生主观意识判断病人的心率值，提高心率检测的准确度。

进一步作为优选的实施方式，所述心率传感器用于采集病人心脏的跳动声音信号，并将其转换成电信号。为实现所述心率传感器功能，本发明创造具体实施方式中，所述心率传感器包括电感线圈以及产生恒定磁场的永磁体，所述电感线圈设置在共振片上，所述永磁体安装在听诊头1内部，所述电感线圈与信号放大模块输入端相连。人体心脏的每次跳动，都会产生声音，声音进入到听诊头1中使内部的共振片产生振动，从而带动电感线圈在磁场做切割磁感线的运动，产生相应的电信号。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造中所述心率传感器所输出的电信号中存在一定的高频杂波信号，容易对比较模块的判断结果造成影响，同时心率传感器所输出的电信号较弱，幅值较低，结合上述原因，本发明创造具体实施方式中所述信号放大模块需要同时具备滤波以及放大功能，所述信号放大模块包括滤波单元以及放大单元，所述滤波单元为低通滤波器，所述心率传感器输出端与滤波单元输入端相连，所述滤波单元输出端与放大单元输入端相连，所述放大单元输出端与比较模块输入端相连。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述滤波单元包括电容c1、电容c2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4以及运放器a1，所述电阻r1和电阻r2串联在电感线圈与运放器a1同相输入端之间，所述电阻r3和电阻r4串联在运放器a1输出端与接地端之间，所述运放器a1反相输入端接在电阻r3和电阻r4的连接点，所述运放器a1输出端通过电容c1接在电阻r1和电阻r2的连接点，所述电容c2两端分别与运放器a1同相输入端与接地端相连，所述运放器a1输出端与放大单元输入端相连。具体地，本实施例中所述滤波单元是一个二阶有源低通滤波器，滤波效果佳。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述放大单元包括型号为max9812的放大器芯片，所述滤波单元输出端与放大器芯片输入端相连，所述放大器芯片输出端与比较模块相连。本实施例利用高集成度的放大器芯片对滤波单元所输出的电信号进行放大操作，大大地降低了电路结构的复杂程度。

进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述计数模块包括单片机芯片，所述单片机芯片输入端与比较模块输出端相连，所述单片机芯片输出端与显示模块输入端相连。具体地，当单片机芯片接收到比较模块所输出的特定的电平信号时，启动当单片机芯片内部的定时器，当单片机芯片再一次接收该电平信号时，停止定时器工作，同时根据两个电平信号的时间间隔计算一分钟内心脏跳动的次数，即心率值。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。