一种新型的手持测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种手持式的ppg、ecg信号采集设备，可以与智能马桶座圈配合使用。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也越来越高，智能马桶圈随之走入了人们的生活。现有的智能马桶圈通常具有加热、温水洗净、暖风干燥、杀菌等多种功能，已能够满足人们的基本需求。
3.但人们的生活节奏不断加快，许多人处于亚健康状态而不自知，人们也没有太多时间与精力经常去医疗机构做身体检查或者购买专门的医疗器械对自己的生理指标进行检测。马桶作为人们每天都要使用到的卫生器具，假设在其上增加人体健康指标检测功能，则可以不用额外占用人们的时间而实现对身体健康状况的检测。
4.为了达到上述目的，目前本领域技术人员已经提出了在智能马桶圈上增加电极以及ppg信号采集传感器，电极以及ppg信号采集传感器与人体大腿部分接触，利用智能马桶圈已有的数据处理单元实现对人体生理指标的检测。这种方式虽然便于人们检测自己的健康数据，但在检测时很有可能人体大腿部分与电极以或者ppg信号采集传感器无法实现有效接触，从而影响测量精度甚至无法得到有效数据。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种能够更加方便有效地采集波形数据的装置，以配合智能马桶圈的使用。
6.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种新型的手持式检测装置，其特征在于，包括可开合的手指夹结构、手柄结构以及电缆引出线；
7.手指夹结构装配在手柄结构上，具有用于容纳用户手指的腔体及与该腔体相连的尾端开口，腔体的腔壁设有ppg采集传感器及电容识别传感器，与ppg采集传感器及电容识别传感器相连的导线穿入手柄结构后与电缆引出线形成电连接；
8.手柄结构为中空的纺锤型结构，其左右两侧分别设有一片手柄左电极片及一片手柄右电极片，手柄左电极片及手柄右电极片的引出端子均在手柄结构内部，与手柄左电极片及手柄右电极片相连的导线与电缆引出线形成电连接；
9.在手柄结构的后侧设有指纹传感器，与指纹传感器相连的导线与电缆引出线形成电连接；
10.电缆与智能马桶座圈的控制单元相连。
11.优选地，所述手指夹结构包括上硅胶套及下硅胶套；上硅胶套内部具有尾端开口的半圆形上腔体，下硅胶套内部具有尾端开口的半圆形下腔体；上硅胶套的前端与下硅胶套的前端铰接，使得手指夹结构可以绕铰接点实现开合，上硅胶套与下硅胶套闭合后，半圆形上腔体与半圆形下腔体形成一个与人体手指相适应的完整腔体，且半圆形上腔体的尾端
开口与半圆形下腔体的尾端开口形成完整开口；
12.下硅胶套连接有硅胶颈部结构，与所述ppg采集传感器及所述电容识别传感器相连的导线穿过硅胶颈部结构后，自硅胶颈部结构的尾端出线开孔穿出，并穿入手柄结构内；所述手指夹结构通过硅胶颈部结构组装在所述手柄结构上。
13.优选地，在所述下硅胶套的半圆形下腔体的腔壁上开有ppg采集接收窗，ppg采集接收窗内设有所述ppg采集传感器。
14.优选地，所述下硅胶套内还设置有所述电容识别传感器，且所述下硅胶套的腔壁上镶嵌有电容识别传感器介电常数改善材料区域，该电容识别传感器介电常数改善材料区域位于电容识别传感器所在位置，靠近所述ppg采集传感器所在位置及所述半圆形下腔体1的尾端开口所在位置。
15.优选地，所述手指夹结构装配在所述手柄结构上后，所述硅胶颈部结构1-3露于外的长度为3
±
1mm。
16.优选地，所述手指夹结构的尾端开口所在方向与所述手柄结构所在方向之间形成夹角a。
17.优选地，所述手柄结构由左半壳体与右半壳体拼接而成，左半壳体及右半壳体表面各设有一片所述手柄左电极片及所述手柄右电极片，
18.优选地，所述手柄左电极片与所述手柄右电极片之间的最小距离不小于5mm。
19.优选地，所述左半壳体与所述右半壳体之间的壳体结合面和所述上硅胶套与所述下硅胶套之间的指夹结合面之间形成旋转角c。
20.优选地，所述手柄结构的腔体内设有线路板，与所述ppg采集传感器、所述电容识别传感器、所述指纹传感器、所述手柄左电极片及所述手柄右电极片相连的导线连接线路板后，再通过线路板与所述电缆引出线相连。
21.相比于现有技术方案而言，本实用新型能够更好地获得ecg信号采用波形以及ppg信号采样波形。本实用新型基于人体工程学设计，模拟人体手掌动作后的形态，使得设计更为合理，让人们使用起来更加方便，有效减少了人们的误操作带来的采集波形不正确的问题，通过本实用新型采集得到的信号更加稳定、准确。
附图说明
22.图1为本实用新型的总体结构示意图；
23.图2为下硅胶套的内部结构示意图；
24.图3为本实用性的手指夹结构的结构示意图
25.图4为夹角a的示意图；
26.图5及图6为旋转角c的示意图；
27.图7为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申
请所附权利要求书所限定的范围。
29.如图1所示，本实用新型提供的一种新型的手持式检测装置包括手指夹结构1、手柄结构2以及电缆引出线3。
30.手指夹结构1包括上硅胶套1-1及下硅胶套1-2，上硅胶套1-1及下硅胶套1-2均采用硬度50的硅橡胶制作而成，为无毒无害产品。上硅胶套1-1内部具有尾端开口的半圆形上腔体，下硅胶套1-2内部具有尾端开口的半圆形下腔体1-2-1。上硅胶套1-1的前端与下硅胶套1-2的前端铰接，使得上硅胶套1-1与下硅胶套1-2可打开、闭合。上硅胶套1-1与下硅胶套1-2闭合后，半圆形上腔体与半圆形下腔体1-2-1形成一个与人体手指相适应的完整腔体，且半圆形上腔体的尾端开口与半圆形下腔体1-2-1的尾端开口形成完整开口。
31.结合图2，在下硅胶套1-2的半圆形下腔体1-2-1的腔壁上开有ppg采集接收窗，ppg采集接收窗内设置ppg采集传感器1-2-2。这样的结构用来缓冲手指抖动或者手指给ppg采集传感器1-2-2压力，进而保证ppg信号波形的采集质量最佳。
32.在下硅胶套1-2内还设置有电容识别传感器，通过手指电容变化来感知是否有手指伸入指夹，一旦电容识别传感器感知到手指探入手指夹结构1内就启动ppg采集模块。由于硅橡胶为绝缘材质，在电容识别传感器所在位置镶嵌有电容识别传感器介电常数改善材料区域1-2-3，电容识别传感器介电常数改善材料区域1-2-3位于半圆形下腔体1-2-1的腔壁上。电容识别传感器介电常数改善材料区域1-2-3靠近ppg采集传感器1-2-2所在位置，且靠近半圆形下腔体1-2-1的尾端开口。本实施例中，电容识别传感器介电常数改善材料区域1-2-3采用导电硅胶，电阻大于10k小于1m，面积约为50
±
10mm2。
33.结合图3，上硅胶套1-1与下硅胶套1-2的端部通过转轴连接，使得上硅胶套1-1可以绕转轴相对于下硅胶套1-2转动，转轴外套设有扭簧1-3，扭簧1-3的两端分别与上硅胶套1-1及下硅胶套1-2连接固定。扭簧1-3、转轴以及上硅胶套1-1与下硅胶套1-2之间的连接关系可以参考现有的各类带扭簧的夹子。
34.手指夹结构1的设计结果达到对手指的弧形的配合以减少漏光，同时保证本实用新型在使用时，手指对传感器的压力限定为扭簧1-3形成的统一压力，从而让不同的测试者和传感器的接触处于相对一致的工作状态。
35.下硅胶套1-2连接有硅胶颈部结构1-3，与ppg采集传感器1-2-2及电容识别传感器相连的导线穿过硅胶颈部结构1-3后，自硅胶颈部结构1-3的尾端出线开孔穿出，并穿入手柄结构2内。本实施例中，硅胶颈部结构1-3的直径为10-15mm，其尾端出线开孔的面积为10-20mm2。
36.手指夹结构1通过硅胶颈部结构1-3组装在手柄结构2上，组装时，硅胶颈部结构1-3尾端卡入手柄结构2内的凹槽中，其组装结构形式为本领域技术人员的常识，此处不再赘述。
37.装配后：硅胶颈部结构1-3露于外的长度为3
±
1mm。这样利用硅胶自身弹性不同手掌大小、手指长短的用户在使用本实用新型时都可以产生较佳的指夹跟随性，可以方便精确地采集到不同用户的ppg信号。
38.结合图4，手指夹结构1尾端的开口所在方向与手柄结构2所在方向之间形成夹角a，并实施例中，夹角a为30
±
5度。采用该设计便于用户拇指伸入手指夹结构1时自然弯曲，这样不仅拇指能够最大面积地覆盖ppg采集接收窗，防止漏光外，还能使得拇指部分血流更
加充分，使得采集的波形更加准确、完好。
39.手柄结构2由左半壳体2-2与右半壳体2-3拼接而成，组装完成后呈中空的纺锤型结构，该纺锤型结构的外径最宽处的直径在30-40mm之间，整体长度不小于80mm。左半壳体2-2及右半壳体2-3表面各安装一片手柄左电极片2-4及手柄右电极片2-4，组装完成后，手柄左电极片2-4与手柄右电极片2-4之间最小距离不小于5mm。手柄左电极片2-4及手柄右电极片2-4的引出端子均在手柄结构2内部。这样设计可以使用户在正常使用本实用新型时，避免无名指将左右两个电极片短接，造成ecg信号采集错误。
40.结合图5及图6，左半壳体2-2与右半壳体2-3之间的壳体结合面x和上硅胶套1-1与下硅胶套1-2之间的指夹结合面y之间形成旋转角c，本实施例中，该旋转角c的值为33
±
5度。结合前文所述的手指夹结构1尾端的开口所在方向与手柄结构2所在方向之间形成夹角a，以及前文所述的手柄左电极片2-4与手柄右电极片2-4之间最小距离不小于5mm，使本实用新型取得了以下技术效果：用户正常手握手柄结构2并且拇指伸入手指夹结构1时，其余四个手指末端与拇指掌面末端形成的开口正好位于手柄结构2左右两侧的连接处(即左半壳体2-2与右半壳体2-3的接缝位置)，这样不仅能够防止手指将两个电极片连接起来，还能够使得手掌与两个电极片接触面积最大。
41.在左半壳体2-2与右半壳体2-3的接缝位置处还设置有指纹传感器槽，指纹传感器2-5镶嵌在指纹传感器槽内。本实施例中，指纹传感器2-5位于手柄结构2的后侧靠上位置，指纹传感器2-5的直径小于15mm。这样设计同样也会使指纹传感器2-5位于四个手指末端与拇指掌面末端形成的开口处，防止使用时误碰触指纹传感器2-5造成信号采集中断和自动冲洗。指纹传感器2-5放置在手柄上，其作用为测试完成后，拇指从手指夹结构1中退出，直接触碰指纹传感器2-5，从而系统可以自动识别用户身份，将刚测试完的数据上传到服务器，并能直接触发冲洗功能。
42.手柄结构2的腔体内安装有线路板，与ppg采集传感器1-2-2、电容识别传感器、指纹传感器2-5、手柄左电极片2-4及手柄右电极片2-4相连的导线连接线路板后，再通过线路板与电缆引出线3相连，电缆引出线3连接智能马桶座圈的控制单元。这样设计充分利用手柄结构2的内部空间，将所有连线通过其内部设置的线路板合并到一起，用一根电缆引出线3从手柄结构2的尾部引出来，连接到控制单元。