一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统的制作方法

本申请涉及植入式监测，尤其涉及一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统。

背景技术：

1、相关技术中，微针式半植入生化监测设备在连续血糖监测(cgm，continuousglucose monitoring)领域获得了较为广泛的应用，微针式半植入生化监测设备由植入皮下的传感器和贴敷固定在体表的传感采集模块、供电电池和无线蓝牙通讯模块组成，受限于传感器稳定性、传感器监测准确性和电池寿命等缺点，目前的产品级半植入式cgm设备能够维持的使用寿命较短，不仅提高了人体指标监测的成本，也会极大降低病人的依从性。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统。本申请的技术方案如下：

2、根据本申请实施例提供的一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统，所述系统包括传感器模块、传感器模拟前端模块、模拟数字转换模块、射频通信模块和无线能量接收电路，所述射频通信模块包括通信前端电路，其中，

3、所述传感器模块依次连接所述传感器模拟前端模块、所述模拟数字转换模块和所述射频通信模块；

4、所述无线能量接收电路的输入端与外部电源无线连接，所述无线能量接收电路的输出端分别与所述传感器模块、所述传感器模拟前端模块和所述模拟数字转换模块连接；

5、所述通信前端电路分别与外部通信设备和所述外部电源无线连接；其中，所述通信前端电路用于为所述射频通信模块供电，所述射频通信模块通过所述通信前端电路与所述外部通信设备进行通信。

6、根据本申请的一个实施例，所述无线能量接收电路包括第一线圈、第一电容、第二电容、整流桥和第一电流输出端，其中，

7、所述第一线圈与所述外部通信设备无线连接；

8、所述第一线圈的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一线圈的第二端与所述第二电容的第二端连接；

9、所述第二电容的第一端与所述整流桥的第一输入端连接，所述第二电容的第二端与所述整流桥的第二输入端连接，所述整流桥的第一输出端与所述第一电流输出端连接；

10、所述第一电流输出端分别与所述传感器模块、所述传感器模拟前端模块和所述模拟数字转换模块连接。

11、根据本申请的一个实施例，所述无线能量接收电路还包括第一电阻，其中，

12、所述第一电阻的第一端与所述整流桥的第一输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电流输出端连接。

13、根据本申请的一个实施例，所述无线能量接收电路还包括第五二极管，其中，

14、所述第五二极管的阳极与所述整流桥的第二输出端连接，所述第五二极管的阴极与所述第一电流输出端连接。

15、根据本申请的一个实施例，所述通信前端电路包括第二线圈、第七二极管、第八二极管、第五电容、第六电容、场效应开关、第九二极管、第二电流输出端和信号输入端，其中，

16、所述第二线圈分别与所述外部通信设备和所述外部电源无线连接；

17、所述第二线圈的第一端与所述第七二极管的阳极连接，所述第七二极管的阴极与所述第五电容的第一端连接，所述第二线圈的第二端与所述第五电容的第二端连接；

18、所述第五电容的第一端与所述场效应开关的漏极连接，所述第五电容的第二端与所述场效应开关的源极连接，所述场效应开关的栅极通过所述信号输入端与所述模拟数字转换模块连接；

19、所述场效应开关的漏极与所述第八二极管的阳极连接，所述第八二极管的阴极与所述第六电容的第一端连接，所述场效应开关的源极与所述第六电容的第二端连接；

20、所述第六电容的第一端与所述第九二极管的阴极连接，所述第六电容的第二端与所述第九二极管的阳极连接；

21、所述第九二极管的阴极与所述第二电流输出端连接，所述第九二极管的阳极与地连接；

22、所述第二电流输出端与所述射频通信模块的输入端连接。

23、根据本申请的一个实施例，所述第一线圈和所述第二线圈相互交叉设置。

24、根据本申请的一个实施例，还包括升压电路，所述升压电路包括第三电容、第四电容、储能电感器、开关、第六二极管、第一电流输入端和电流输出端，其中，

25、所述第一电流输入端分别与所述无线能量接收电路和所述通信前端电路连接；

26、所述第三电容的第一端分别与所述储能电感器的第一端和所述第一电流输入端连接，所述第三电容的第二端与所述开关的第二静触头连接；

27、所述储能电感器的第二端与所述开关的动触头连接，所述开关的第一静触头与所述第六二极管的阳极连接，所述第六二极管的阴极与所述电流输出端连接；

28、所述第四电容的第一端与所述开关的第二静触头连接，所述第四电容的第二端与所述电流输出端连接；

29、所述电流输出端分别与所述传感器模块、所述传感器模拟前端模块、所述模拟数字转换模块连接和所述射频通信模块连接。

30、根据本申请的一个实施例，所述传感器模块包括光电传感器，所述光电传感器包括驱动电路和光电二极管，所述驱动电路包括参考电压输入端、微型运算放大器、led灯、第二电阻和第二电流输入端，其中，

31、所述微型运算放大器的同相输入端与所述参考电压输入端连接，所述微型运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述微型运算放大器的输出端与所述led灯的阳极连接；

32、所述微型运算放大器通过所述第二电流输入端与所述升压电路的输出端连接，所述微型运算放大器与地连接；

33、所述led灯的阴极与所述第二电阻的第一端连接；

34、所述led灯与所述光电二极管对应设置，所述光电二极管与所述传感器模拟前端模块连接；其中，所述光电二极管用于将led灯发出的光信号转换成电信号；

35、所述第二电阻的第二端与地连接。

36、根据本申请的一个实施例，所述系统还包括采集滤波模块，其中，

37、所述传感器模拟前端模块的输出端与所述采集滤波模块的输入端连接，所述采集滤波模块的输出端与所述模拟数字转换模块的输入端连接。

38、根据本申请的一个实施例，所述系统还包括数据处理模块，其中，

39、所述模拟数字转换模块的输出端与所述数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块的输出端与所述射频通信模块的输入端连接。

40、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

41、通过通信前端电路为射频通信模块供电，无线能量接收电路为除射频通信模块之外的其他模块进行供电，射频通信模块与系统中的其他模块采用不同的电路进行供电，能够获取更大功率和电压，从而驱动整个系统稳定工作，还能够承载更多的传感器，以检测更多的人体生化指标，提高了实用性。

42、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统，其特征在于，所述系统包括传感器模块、传感器模拟前端模块、模拟数字转换模块、射频通信模块和无线能量接收电路，所述射频通信模块包括通信前端电路，其中，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线能量接收电路包括第一线圈、第一电容、第二电容、整流桥和第一电流输出端，其中，

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线能量接收电路还包括第一电阻，其中，

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述无线能量接收电路还包括第五二极管，其中，

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通信前端电路包括第二线圈、第七二极管、第八二极管、第五电容、第六电容、场效应开关、第九二极管、第二电流输出端和信号输入端，其中，

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈相互交叉设置。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括升压电路，所述升压电路包括第三电容、第四电容、储能电感器、开关、第六二极管、第一电流输入端和电流输出端，其中，

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包括光电传感器，所述光电传感器包括驱动电路和光电二极管，所述驱动电路包括参考电压输入端、微型运算放大器、led灯、第二电阻和第二电流输入端，其中，

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括采集滤波模块，其中，

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据处理模块，其中，

技术总结
本申请关于一种用于多生化信号传感的植入式无源无线监测系统。其中该系统包括传感器模块、传感器模拟前端模块、模拟数字转换模块、射频通信模块和无线能量接收电路，射频通信模块包括通信前端电路，传感器模块依次连接传感器模拟前端模块、模拟数字转换模块和射频通信模块；无线能量接收电路的输入端与外部电源无线连接，无线能量接收电路的输出端分别与传感器模块、传感器模拟前端模块和模拟数字转换模块连接；通信前端电路分别与外部通信设备和外部电源无线连接。本申请能够获取更大功率和电压，提高了系统运行的稳定性，能够为更多的传感器供电，提高了实用性。

技术研发人员：孙正,陈毅豪,高书明,杨玲,王洋
受保护的技术使用者：浙江清华柔性电子技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15