專利名稱：口鼻氣流呼吸傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是ー種利用非晶絲巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)研制的測(cè)量人體ロ鼻氣流呼吸運(yùn)動(dòng)波形的傳感器。屬于醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)人體ロ鼻氣流呼吸運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)儀器的使用也不斷的增多。目前用于ロ鼻氣流呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)護(hù)的傳感器敏感材料主要有四類第一類采用熱敏元件監(jiān)測(cè)ロ鼻氣流的變化。第二類采用濕敏元件監(jiān)測(cè)ロ鼻氣流的變化。第三類采用壓阻元件監(jiān)測(cè)ロ鼻氣流的變化。第四類采用壓電元件監(jiān)測(cè)ロ鼻氣流的變化。在實(shí)際應(yīng)用中，上述方式都存在不足之處。在第一類裝置和第二類裝置容易受環(huán)境溫度、濕度影響，對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境要求較高。第三類和第四類裝置受敏感材料敏感度限制，體積較大，成本較高，而且橡膠 熱縮套管放置于鼻孔下方以及ロ部，使被測(cè)者臉上有明顯異物感，使用不舒服?，F(xiàn)有的呼吸傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此成本較高，不利于一次性使用，消毒、存儲(chǔ)都較復(fù)雜。我們急需ー種性能穩(wěn)定，靈敏度高，使用舒適，成本低廉的新型呼吸傳感器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種性能穩(wěn)定，靈敏度高，使用舒適，成本低廉的新型呼吸傳感器。本發(fā)明利用了非晶絲的巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)(GSI)，通過測(cè)量ロ鼻氣流呼吸運(yùn)動(dòng)作用在探頭的應(yīng)力的變化測(cè)量呼吸運(yùn)動(dòng)的波形。所謂的巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)是指當(dāng)非晶材料(非晶絲)的軸向應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)非晶絲的阻抗也會(huì)明顯的變化。在監(jiān)測(cè)人體ロ鼻處呼吸運(yùn)動(dòng)的過程中，傳感器探頭由其探頭固定裝置放置在ロ鼻處，但不與ロ鼻處皮膚接觸，類似耳麥的固定方式。人體呼吸運(yùn)動(dòng)吋，ロ鼻處流通的氣流會(huì)有一部分匯集到探頭的敏感弾性薄膜上，弾性薄膜會(huì)隨氣流抖動(dòng)，薄膜內(nèi)的非晶絲會(huì)受到微小的力，當(dāng)通過高頻激勵(lì)電流時(shí)，阻抗會(huì)發(fā)生與受到的力的同步的變化，通過信號(hào)提取電路、信號(hào)處理電路，得到ロ鼻氣流的呼吸波形信號(hào)，通過輸出電路可以將信號(hào)輸出到電腦或其它外設(shè)上。為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種ロ鼻氣流呼吸傳感器，它由傳感器探頭支架、傳感器探頭固定裝置、敏感弾性薄膜、電路板組成，其特征是傳感器探頭支架用來支撐敏感弾性薄膜，具有兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，與弾性薄膜內(nèi)的非晶絲兩端點(diǎn)電氣連接，并通過具有支撐功能的柔性導(dǎo)線與探頭固定裝置連接；傳感器探頭固定裝置內(nèi)嵌電路板，可以戴在在測(cè)試者的耳部，類似耳麥的固定方式，通過調(diào)整探頭位置，使傳感器探頭固定在ロ鼻處前方；敏感弾性薄膜由兩片彈性薄膜夾住非晶絲制作而成，非晶絲兩端引出導(dǎo)線觸點(diǎn)，與探頭支架上的金屬觸點(diǎn)電氣連接，支架上的金屬觸點(diǎn)通過導(dǎo)線與電路板電氣連接。人體呼吸運(yùn)動(dòng)吋，ロ鼻處流通的氣流會(huì)有一部分匯集到探頭的敏感弾性薄膜上，弾性薄膜會(huì)隨氣流抖動(dòng)，薄膜內(nèi)的非晶絲會(huì)受到微小的力，當(dāng)通過高頻激勵(lì)電流時(shí)，阻抗會(huì)發(fā)生與受到的力同步的變化，通過信號(hào)提取電路、信號(hào)處理電路、得到ロ鼻氣流的呼吸波形信號(hào)，通過輸出電路可以將信號(hào)輸出到電腦或其它外設(shè)上。[0005]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著特點(diǎn)和積極效果I、本呼吸傳感器的力敏感材料非晶絲具有巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)(GSI)，其應(yīng)變系數(shù)比傳統(tǒng)應(yīng)變電阻要高I到2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此靈敏度更高，結(jié)構(gòu)和電路更簡單，成本更低，適于ー次性使用。2、本呼吸傳感器不與ロ鼻處皮膚接觸，使用更舒適。

附圖I是呼吸傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖I所示，呼吸傳感器由傳感器探頭支架I、傳感器探頭固定裝置2、敏感彈性薄膜3、電路板4組成組成。傳感器探頭支架I可以采用塑料等廉價(jià)的材料制作而成，其外框是一平面圖形，邊框上有兩個(gè)金屬觸點(diǎn)，與敏感弾性薄膜3中的非晶絲電氣連接，金屬觸點(diǎn)與具有支撐功能的柔性導(dǎo)線電氣連接，柔性導(dǎo)線與探頭固定裝置2連接，可以調(diào)整和固定探頭支架的位置。敏感弾性薄膜3由兩片彈性薄膜夾住ー根非晶絲熱塑而成，熱塑過程中，需要施加非晶絲一定的軸向張力，張カ范圍為O. IN到O. 3N，非晶絲兩端需要與探頭支架邊框上的金屬觸點(diǎn)良好接觸，敏感弾性薄膜整體熱塑到支架邊框上，弾性薄膜的面積要小干支架外框，使氣流可以順利通過呼吸傳感器探頭。探頭固定裝置2外型與耳麥類似，其中與傳感器探頭連接的耳包里固定電路板4，電路板4上的兩根探頭引線與探頭上的非晶絲引線電氣連接。電路板4內(nèi)含有非晶絲激勵(lì)電路、電壓信號(hào)拾取電路、信號(hào)處理電路、輸出電路，非晶絲激勵(lì)電路采用高頻激勵(lì)電路，可以采用晶振或搭建振蕩電路，頻率范圍為IMHz到IOMHz ;電壓拾取電路可以采用峰值檢波電路；信號(hào)處理電路可以采用放大電路和濾波電路級(jí)聯(lián)的方法，得到呼吸運(yùn)動(dòng)的模擬波形；輸出電路可以采用數(shù)字接ロ或模擬接ロ將呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)輸出。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，利用新型材料非晶絲的巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)制作成力敏感探頭，在ロ鼻氣流呼吸監(jiān)測(cè)中，將呼吸氣流的作用カ轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)處理，得到人體ロ鼻氣流呼吸運(yùn)動(dòng)的波形。此發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，技術(shù)含量高，成本低廉，在非晶材料的醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)了國內(nèi)空白。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，不應(yīng)被視為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而且本實(shí)用新型所主張的權(quán)利要求范圍并不局限于此，凡熟悉此領(lǐng)域技藝的人士，依照本實(shí)用新型所披露的技術(shù)內(nèi)容，可輕易思及的等效變化，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種ロ鼻氣流呼吸傳感器，其特征是，包括 一敏感弾性薄膜，由非晶絲、弾性薄膜和非晶絲引線觸點(diǎn)構(gòu)成，非晶絲固定在弾性薄膜上; ー探頭外框，由塑料或金屬制成，用來支撐和固定敏感弾性薄膜； 一固定裝置，含ー個(gè)能放置電路板的腔體，一方面與探頭外框連接，使探頭外框可以良好地固定在ロ鼻處，使敏感弾性薄膜可以受到ロ鼻處呼吸氣流的力，另ー方面固定安裝電路板； 一塊電路板，放置在固定裝置內(nèi)，通過導(dǎo)線與敏感弾性薄膜的非晶絲電氣連接，含有非晶絲激勵(lì)電路、電壓信號(hào)拾取電路、信號(hào)處理電路、輸出電路。
2.一種如權(quán)利要求I所述的ロ鼻氣流呼吸傳感器，其特征在于，所述的非晶絲是具有巨應(yīng)カ阻抗效應(yīng)(GSI)的非晶絲。
3.—種如權(quán)利要求I所述的ロ鼻氣流呼吸傳感器，其特征在于，所述的彈性薄膜可以采用熱塑性橡膠或其它具有彈性的薄膜，厚度小于O. 3毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種利用非晶絲巨應(yīng)力阻抗效應(yīng)研制的測(cè)量人體口鼻呼吸運(yùn)動(dòng)波形的傳感器。屬于醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。傳感器外型與耳麥類似，監(jiān)測(cè)時(shí)戴在頭部，將傳感器探頭固定在口鼻前方。呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)，口鼻處的氣流會(huì)作用于薄膜內(nèi)的非晶絲上，非晶絲的阻抗發(fā)生與受到的力同步的變化，通過電路處理得到呼吸波形信號(hào)。本實(shí)用新型具有靈敏度高，使用舒適，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，解決了目前呼吸傳感器靈敏度不高，使用不舒適，成本較高的缺點(diǎn)。廣泛用于睡眠呼吸障礙監(jiān)測(cè)，危重病人監(jiān)護(hù)，成為應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床和家庭保健的一類新型呼吸傳感器。
文檔編號(hào)A61B5/08GK202446085SQ20112050726
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者余勇, 雷衛(wèi)武, 韓猛, 韓躍 申請(qǐng)人:浩華科技實(shí)業(yè)有限公司