一种用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构及方法

文档序号:37215235发布日期:2024-03-05 15:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:包括依次连接的阻抗转换电路、消除偏置电路、压控电流源电路、跨阻放大器电路、差分运算电路、模拟前端电路和滤波采集电路,其中:压控电流源电路的输出端与跨阻放大器电路的输入端分别连接有用于与人体指尖皮肤接触并导通的双电极,差分运算电路的输入端还设置有用于与距离人体指尖最远端的腿部皮肤接触并收集电信号的肌电电极。

2.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:阻抗转换电路包括串联连接的数模转换器和同相放大器电路,同相放大器电路的反馈电阻r1和匹配电阻r2,具有可调节功能,电阻r1连接于第一运算放大器a1的同相输入端和输出端之间。

3.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:消除偏置电路包括电容c1和同相放大器电路,电容c1的输入端连接至电阻r2,电容c1的输出端连接至第二运输放大器a2的同相输入端,第二运算放大器a2的同相输入端连接至第二运算放大器a2的输出端,第二运算放大器a2的反相输入端接地。

4.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:压控电流源电路由howland电流源电路构成,通过电阻r3与第二运算放大器a2的输出端连接,电阻r3的另一端连接至第三运算放大器a3的同相输入端连接,第三运算放大器a3的同相输入端连接电阻r4的一端,电阻r4的另一端连接双电极,第三运算放大器a3的同相输入端还通过电阻r5连接至第三运算放大器a3的输出端,第三运算放大器a3的反相输入端通过电阻r6接地,第三运算放大器a3的反相输入端通过电阻r7连接至第三运算放大器a3的输出端。

5.根据权利要求4所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:跨阻放大器电路包括高带宽低偏置电流放大器构成的跨阻放大器,第四运算放大器a4的反相输入端与连接双电极,第四运算放大器a4的反相输入端与其输出端之间连接有并联设置的电阻r8和电容c2,第四运算放大器a4的同相输入端接地。

6.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:差分运算电路包括具有高共模抑制比的仪用放大器,电阻r9一端连接至第五运算放大器a5的同相输入端,电阻r9的另一端连接至第四运算放大器a4的输出端,电阻r10一端连接至第五运算放大器a5的反相输入端,电阻r10另一端连接肌电电极,电阻r11一端连接至第五运算放大器a5的增益设置端口,电阻r11另一端连接至另一个增益设置端口,第六运算放大器a6的反相输入端与第五运算放大器a5的参考端之间连接电阻r13,第六运算放大器a6的同相输入端连接至由r14和r15构成的分压网络,第六运算放大器a6的输出端连接电阻r12一端。

7.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:模拟前端电路包括超低噪声的三极管构成的模拟前端电路,第七运算放大器a7形成了单端转差分网络,将单端信号转换为差分信号进而连接至场效应晶体管j1和j2的栅极,场效应晶体管源极通过电阻r18和r19连接至三极管t2的集电极,场效应晶体管j1和j2的源极连接至第八运算放大器a8和第九运算放大器a9的同相输入端,三极管t1和t2的基极连接,并且三极管t1的基极和集电极连接,三极管t1的集电极通过电阻r16连接至正供电电压vcc,三极管t1和t2的射极通过电阻r17和r20连接至负供电电压vee,电阻r21连接至第十运算放大器a10的同相输入端,电阻r25连接至第十运算放大器a10的反相输入端,电阻r22连接至第八运算放大器a8的反相输入端和输出端,电阻r24连接至第九运算放大器a9的反相输入端和输出端,电阻r23连接至第八运算放大器a8的反相输入端和第九运算放大器a9的反相输入端,电阻r26连接至第十运算放大器a10的同相输入端和输出端,电阻r27连接至第十运算放大器a10的反相输入端接地。

8.根据权利要求1所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构,其特征在于:滤波采集电路包括二阶切比雪夫低通滤波器电路,二阶切比雪夫低通滤波器电路包括第十一运算放大器a11,第十一运算放大器a11的反相输入端与其输出端连接,电阻r28和电阻r29串联连接于第十一运算放大器a11的同向输入端,电容c6一端连接于电阻r28和电阻r29之间,电容c6另一端连接于第十一运算放大器a11的输出端,电容c7一端连接于第十一运算放大器a11的同相输入端,电容c7另一端接地,第十一运算放大器a11的输出端连接模数转换器。

9.一种使用权利要求1-8任一项所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构的血糖检测方法,其特征在于:包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构的血糖检测方法,其特征在于:在步骤s1中,用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构输出阻抗信号的过程是基于阻抗转换电路将电阻信号转换为电压信号,基于消除偏置电路消除偏置电压造成电极的极化,基于压控电流源电路,产生激励电流进而作用于人体,基于跨阻放大器将电流信号转换为电压信号,基于差分运算电路用于消除人体表面的肌电信号,基于模拟前端电路用于提供极低的输入噪声和高输入阻抗,基于滤波采集电路用于消除高频干扰信号,并将滤波后的信号进行采集。


技术总结
本发明涉及生物阻抗信号处理技术领域,具体涉及一种用于可穿戴式无创化的血糖检测电路结构及方法,包括依次连接的阻抗转换电路、消除偏置电路、压控电流源电路、跨阻放大器电路、差分运算电路、模拟前端电路和滤波采集电路,其中:压控电流源电路的输出端与跨阻放大器电路的输入端分别连接有用于与人体指尖皮肤接触并导通的双电极,差分运算电路的输入端还设置有用于与距离人体指尖最远端的腿部皮肤接触并收集电信号的肌电电极。本发明应用在可穿戴无创化的血糖检测领域中,信号调理电路的性能优越,稳定性高,可以对可穿戴领域中的阻抗信号进行很好的处理。

技术研发人员:郭畅,李兴洁,邢祥远,陈晓义,吕智超,吴文双
受保护的技术使用者:齐鲁工业大学(山东省科学院)
技术研发日:
技术公布日:2024/3/4
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1