一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置

文档序号:31411979发布日期:2022-09-03 10:16阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,包括体温可视化传感皮肤(1)、温致变色液气相变柔性驱动器(2)、压力传感模块(3)、处理电路(4)、柔性辅助腕带(5)和连接卡扣(6);柔性辅助腕带(5)和体温可视化传感皮肤(1)均套设在手腕中,柔性辅助腕带(5)和体温可视化传感皮肤(1)左右布置,所述体温可视化传感皮肤(1)紧贴手腕,通过不同颜色表征不同的体表温度;柔性辅助腕带(5)的两端通过连接卡扣(6)连接,柔性辅助腕带(5)的中部开设有安装腔,柔性辅助腕带(5)的安装腔中嵌装有温致变色液气相变柔性驱动器(2),温致变色液气相变柔性驱动器(2)靠近手腕一侧的柔性辅助腕带(5)与压力传感模块(3)固定连接,压力传感模块(3)与手腕贴合,压力传感模块(3)与处理电路(4)电连接;温致变色液气相变柔性驱动器(2)通电加热后进行膨胀形变,温致变色液气相变柔性驱动器(2)压迫压力传感模块(3),使得压力传感模块(3)压紧在手腕桡动脉部位用于采集压力信号,处理电路(4)对压力信号分析处理后获得血压。2.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述温致变色液气相变柔性驱动器(2)包括主动层(21)、被动层(22)和聚酰亚胺加热膜(23);主动层(21)和被动层(22)上下层叠布置构成温致变色液气相变柔性驱动器(2)的外壳,温致变色液气相变柔性驱动器(2)的外壳嵌装在柔性辅助腕带(5)的安装腔中,主动层(21)设置在靠近手腕一侧,被动层(22)设置在远离手腕一侧,温致变色液气相变柔性驱动器(2)的外壳内嵌装有聚酰亚胺加热膜(23)。3.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述压力传感模块(3)包括tpu薄膜(31)、硅油介质(32)、半导体压力芯片(33)、支撑结构(34)、软排线(35)和固定夹具(36);固定夹具(36)与温致变色液气相变柔性驱动器(2)靠近手腕一侧的柔性辅助腕带(5)固定连接,支撑结构(34)固定安装在固定夹具(36)下,支撑结构(34)的上表面固定安装有两块半导体压力芯片(33),两块半导体压力芯片(33)均通过软排线(35)与处理电路(4)电连接,支撑结构(34)的下部开设有两个流质腔,两个流质腔之间平行且间隔布置,两个流质腔上的支撑结构(34)还均开设有至少两个通孔;每个流质腔与对应的通孔之间互通;支撑结构(34)的底部外包覆有tpu薄膜(31),使得两个流质腔的底部封闭,tpu薄膜(31)上的两个流质腔和多个通孔中均填充有硅油介质(32),两个流质腔分别记为第一流质腔和第二流质腔,第一流质腔底部完全打开,第一流质腔的其中一个通孔内的硅油介质(32)与一块半导体压力芯片(33)底部接触,第一流质腔的另一个通孔内的硅油介质(32)密封设置;第二流质腔底部的支撑结构(34)开设有两个间隔布置的通槽,第二流质腔的其中一个通孔内的硅油介质(32)与另一块半导体压力芯片(33)底部接触,第二流质腔的另一个通孔内的硅油介质(32)密封设置;tpu薄膜(31)与手腕桡动脉部位贴合。4.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述体温可视化传感皮肤(1)的材料组分包括:质量分数为0.5%-10%的28度变色的温致变色微胶囊、质量分数为0.5%-10%的33度变色的温致变色微胶囊、质量分数为0.5%-10%的38度变色的温致变色微胶囊、质量分数为0.5%-10%的40度变色的温致变色微胶囊和质量分数为80%-97%的低硬度双组分硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述主动层(21)的材料组分包括:质量分数为24%-57%的低沸点流体、质量分数为1%-5%的温致变色微胶囊和质量分数为42%-75%的低硬度双组分硅橡胶。6.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述被动层(22)的材料组分包括:质量分数为1%-5%的温致变色微胶囊和质量分数为95%-99%的高硬度双组分硅橡胶。7.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述安装腔靠近手腕一侧的柔性辅助腕带(5)的厚度小于安装腔远离手腕一侧的柔性辅助腕带(5)的厚度。8.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述柔性辅助腕带(5)的材料为高硬度双组分硅橡胶。9.根据权利要求1所述的一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置,其特征在于,所述体温可视化传感皮肤(1)在低于28℃、28℃以上-低于33℃、33℃以上-低于38℃、38℃以上-低于40℃、40℃以上等五个温度区间内分别具有五种不同的颜色。

技术总结
本发明公开了一种相变驱动的柔性可穿戴体温及血压传感装置。柔性辅助腕带和体温可视化传感皮肤均套设在手腕中,体温可视化传感皮肤用于表征不同的体表温度;柔性辅助腕带的中部开设有安装腔,柔性辅助腕带的安装腔中嵌装有温致变色液气相变柔性驱动器,相变柔性驱动器靠近手腕一侧的柔性辅助腕带与压力传感模块固定连接,压力传感模块与手腕贴合,压力传感模块与处理电路电连接;相变柔性驱动器通电加热后进行膨胀形变,相变柔性驱动器压迫压力传感模块,使得压力传感模块压紧在手腕桡动脉部位用于采集压力信号,处理电路对压力信号分析处理后获得血压。本发明的柔性可穿戴体温及血压传感装置在可穿戴装备、健康监测等领域具有较大的应用前景。有较大的应用前景。有较大的应用前景。


技术研发人员:邹俊 仲一丁 唐威 杨华勇
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/9/2
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