本發(fā)明涉及呼吸傳感器，尤其涉及一種醫(yī)用線性霍爾呼吸傳感器，屬于生物醫(yī)學(xué)信號檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

常用的呼吸傳感器有電極阻抗式、熱敏探頭式和彈性傳感式等，隨著生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的發(fā)展，一些新技術(shù)逐步應(yīng)用到醫(yī)學(xué)信號檢測技術(shù)領(lǐng)域，光纖式呼吸傳感器已有發(fā)明專利授權(quán)，例如“反射式光纖呼吸傳感器（專利號00112060.3，授權(quán)公告號CN1137660C）”，上述各類傳統(tǒng)呼吸傳感器存在使用不便，測量不準，容易受電磁干擾等缺陷，而上述光纖呼吸傳感器中的敏感膜與光纖端面靠得很近，雖然靈敏度很高，但敏感膜的動態(tài)范圍很小，對傳感器的機械尺寸要求苛刻，制作難度較大，光纖端面需要拋光，造價較高，且該光纖呼吸傳感器中的光纖分為兩段，有斷痕，長期使用或黃梅季節(jié)容易使光纖端面清潔度不良，當光纖端面有水汽或者發(fā)霉時會影響光的正常傳輸，產(chǎn)生測量誤差，影響測量數(shù)據(jù)的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種制作簡單，對傳感器的機械尺寸要求不高，感壓膜動態(tài)范圍較大，造價低廉，不受環(huán)境因素影響可以長期使用的線性霍爾呼吸傳感器。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：線性霍爾呼吸傳感器包括底部外殼(1)、透氣孔(2)、海綿濾(3)、間隙(4)、上部外殼(5)、環(huán)形橡膠墊(6)、上殼肩(7)、感壓膜(8)、弧形肩(9)、進氣口(10)、進氣嘴(11)、微型磁性片(12)、線性霍爾集成傳感器(13)、第二層線路板(14)、波紋環(huán)(15)、螺紋口(16)、出線護套(17)、三芯屏蔽線(18)、出線孔(19)、底部線路板(20)、螺絲(21)、芯線(22)、導(dǎo)電支架(23)、微調(diào)電阻器(24)、底部凹槽(25)、電解電容器(26)、瓷片電容器(27)、底座(28)和內(nèi)肩(29)。

感壓膜(8)、波紋環(huán)(15)、微型磁性片(12)和線性霍爾集成傳感器(13)構(gòu)成傳感機構(gòu)，底部外殼(1)、透氣孔(2)、海綿濾(3)、上部外殼(5)、進氣嘴(11)、出線護套(17)和底座(28)構(gòu)成附屬機構(gòu)，底部線路板(20)、微調(diào)電阻器(24)、瓷片電容器(27)、電解電容器(26)、第二層線路板(14)和線性霍爾集成傳感器(13)構(gòu)成前置放大機構(gòu)。

底部外殼(1)左側(cè)設(shè)有透氣孔(2)和海綿濾(3)，右側(cè)設(shè)有出線孔(19)和出線護套(17)，底部設(shè)有底部凹槽(25)和底座(28)，頂部設(shè)有內(nèi)肩(29)和環(huán)形橡膠墊(6)，透氣孔(2)的內(nèi)徑為2mm，環(huán)形橡膠墊(6)的內(nèi)徑為16mm，橡膠墊(6)邊的截面高度為2mm，截面寬度為1.5mm，上部外殼(5)上方設(shè)有上殼肩(7)、弧形肩(9)和進氣嘴(11)，進氣嘴(11)與上殼肩(7)之間通過弧形肩(9)過渡，底部外殼(1)和上部外殼(5)交接處設(shè)有螺紋口(16)，底部外殼(1)和上部外殼(5)通過螺紋口(16)連接，底部外殼(1)和上部外殼(5)連接之處設(shè)有局部間隙(4)。

環(huán)形橡膠墊(6)中間設(shè)有感壓膜(8)和波紋環(huán)(15)，感壓膜(8)的俯視圖為圓形，厚度為0.08mm，材質(zhì)為滌綸樹脂薄膜，感壓膜(8)中心下方設(shè)有微型磁性片(12)，微型磁性片(12)的直徑為2mm，厚度為0.5mm，底座(28)上方設(shè)有底部線路板(20)，底部線路板(20)通過螺絲(21)固定在底座(28)上方，底部線路板(20)上方設(shè)有導(dǎo)電支架(23)、微調(diào)電阻器(24)、電解電容器(26)和瓷片電容器(27)，導(dǎo)電支架(23)上方設(shè)有第二層線路板(14)和線性霍爾集成傳感器(13)，第二層線路板(14)通過導(dǎo)電支架(23)與底部線路板(20)連接。

出線孔(19)和出線護套(17)內(nèi)部嵌有三芯屏蔽線(18)，三芯屏蔽線(18)一端的三根芯線(22)以及屏蔽層與底部線路板(20)連接，芯線(22)的一根為直流電源線，直流電壓為16V，另外兩根為信號輸出線，分別與線性霍爾集成傳感器(13)的第一腳和第八腳連接，輸出幅度為交流10Vp-p，微型磁性片(12)底部與線性霍爾集成傳感器(13)頂部的距離為0.4～0.6mm，微型磁性片(12)中心點與線性霍爾集成傳感器(13)敏感中心點對齊，線性霍爾集成傳感器(13)的型號為UGN3501M，微調(diào)電阻器(24)的阻值為100Ω，三芯屏蔽線(18)的外徑為3mm。

當感壓膜(8)感受到呼吸壓時向下移動并發(fā)生微彎，微型磁性片(12)底部與線性霍爾集成傳感器(13)頂部的距離變小，線性霍爾集成傳感器(13)感受到的磁場強度發(fā)生變化，通過線性霍爾集成傳感器(13)的轉(zhuǎn)換，將呼吸壓的大小轉(zhuǎn)換成電信號輸出，呼吸壓的大小與輸出的電信號大小成線性關(guān)系。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是：線性霍爾呼吸傳感器結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、靈敏度較高，對傳感器的機械尺寸要求不高，而且該傳感器具有感壓膜動態(tài)范圍大、不受環(huán)境清潔度影響等特點，適合于信號的遠距離傳輸和異地檢測呼吸數(shù)據(jù)。

附圖說明

本發(fā)明有如下2幅附圖：

圖1是本發(fā)明的原理圖，圖2是本發(fā)明電路部分原理圖，附圖中所標各數(shù)字分別表示如下：

1.底部外殼，2.透氣孔，3.海綿濾，4.間隙，5.上部外殼，6.環(huán)形橡膠墊，7.上殼肩，8.感壓膜，9.弧形肩，10.進氣口，11.進氣嘴，12.微型磁性片，13.線性霍爾集成傳感器，14.第二層線路板，15.波紋環(huán)，16.螺紋口，17.出線護套，18.三芯屏蔽線，19.出線孔，20.底部線路板，21.螺絲，22.芯線，23.導(dǎo)電支架，24.微調(diào)電阻器，25.底部凹槽，26.電解電容器，27.瓷片電容器，28.底座，29.內(nèi)肩。

具體實施方式

1.根據(jù)圖1，線性霍爾呼吸傳感器包括底部外殼(1)、透氣孔(2)、海綿濾(3)、間隙(4)、上部外殼(5)、環(huán)形橡膠墊(6)、上殼肩(7)、感壓膜(8)、弧形肩(9)、進氣口(10)、進氣嘴(11)、微型磁性片(12)、線性霍爾集成傳感器(13)、第二層線路板(14)、波紋環(huán)(15)、螺紋口(16)、出線護套(17)、三芯屏蔽線(18)、出線孔(19)、底部線路板(20)、螺絲(21)、芯線(22)、導(dǎo)電支架(23)、微調(diào)電阻器(24)、底部凹槽(25)、電解電容器(26)、瓷片電容器(27)、底座(28)和內(nèi)肩(29)。

2.感壓膜(8)、波紋環(huán)(15)、微型磁性片(12)和線性霍爾集成傳感器(13)構(gòu)成傳感機構(gòu)，底部外殼(1)、透氣孔(2)、海綿濾(3)、上部外殼(5)、進氣嘴(11)、出線護套(17)和底座(28)構(gòu)成附屬機構(gòu)，底部線路板(20)、微調(diào)電阻器(24)、瓷片電容器(27)、電解電容器(26)、第二層線路板(14)和線性霍爾集成傳感器(13)構(gòu)成前置放大機構(gòu)。

3.底部外殼(1)左側(cè)設(shè)有透氣孔(2)和海綿濾(3)，右側(cè)設(shè)有出線孔(19)和出線護套(17)，底部設(shè)有底部凹槽(25)和底座(28)，頂部設(shè)有內(nèi)肩(29)和環(huán)形橡膠墊(6)，透氣孔(2)的內(nèi)徑為2mm，環(huán)形橡膠墊(6)的內(nèi)徑為16mm，橡膠墊(6)邊的截面高度為2mm，截面寬度為1.5mm，上部外殼(5)上方設(shè)有上殼肩(7)、弧形肩(9)和進氣嘴(11)，進氣嘴(11)與上殼肩(7)之間通過弧形肩(9)過渡，底部外殼(1)和上部外殼(5)交接處設(shè)有螺紋口(16)，底部外殼(1)和上部外殼(5)通過螺紋口(16)連接，底部外殼(1)和上部外殼(5)連接之處設(shè)有局部間隙(4)。

4.環(huán)形橡膠墊(6)中間設(shè)有感壓膜(8)和波紋環(huán)(15)，感壓膜(8)的俯視圖為圓形，厚度為0.08mm，材質(zhì)為滌綸樹脂薄膜，感壓膜(8)中心下方設(shè)有微型磁性片(12)，微型磁性片(12)的直徑為2mm，厚度為0.5mm，底座(28)上方設(shè)有底部線路板(20)，底部線路板(20)通過螺絲(21)固定在底座(28)上方，底部線路板(20)上方設(shè)有導(dǎo)電支架(23)、微調(diào)電阻器(24)、電解電容器(26)和瓷片電容器(27)，導(dǎo)電支架(23)上方設(shè)有第二層線路板(14)和線性霍爾集成傳感器(13)，第二層線路板(14)通過導(dǎo)電支架(23)與底部線路板(20)連接。

5.出線孔(19)和出線護套(17)內(nèi)部嵌有三芯屏蔽線(18)，三芯屏蔽線(18)一端的三根芯線(22)以及屏蔽層與底部線路板(20)連接，芯線(22)的一根為直流電源線，直流電壓為16V，另外兩根為信號輸出線，分別與線性霍爾集成傳感器(13)的第一腳和第八腳連接，輸出幅度為交流10Vp-p，微型磁性片(12)底部與線性霍爾集成傳感器(13)頂部的距離為0.4～0.6mm，微型磁性片(12)中心點與線性霍爾集成傳感器(13)敏感中心點對齊，線性霍爾集成傳感器(13)的型號為UGN3501M，微調(diào)電阻器(24)的阻值為100Ω，三芯屏蔽線(18)的外徑為3mm。

6.當感壓膜(8)感受到呼吸壓時向下移動并發(fā)生微彎，微型磁性片(12)底部與線性霍爾集成傳感器(13)頂部的距離變小，線性霍爾集成傳感器(13)感受到的磁場強度發(fā)生變化，通過線性霍爾集成傳感器(13)的轉(zhuǎn)換，將呼吸壓的大小轉(zhuǎn)換成電信號輸出，電信號的大小與呼吸壓的大小成線性關(guān)系。

7.透氣孔(2)的作用是減少感壓膜(8)在底部外殼(1)內(nèi)的空氣阻力，海綿濾(3)用于防塵，環(huán)形橡膠墊(6)為軟質(zhì)醫(yī)用橡膠，波紋環(huán)(15)的作用是減少感壓膜(8)的邊緣阻力并增加感壓膜(8)的動態(tài)范圍，螺絲(21)為1×3mm自攻螺絲，底部凹槽(25)用于嵌入銘牌。

8.根據(jù)圖2，線性霍爾集成傳感器(13)的第一腳和第八腳為信號輸出端，第一腳和第八腳之間跨接瓷片電容器(27)用于濾除周邊電磁場產(chǎn)生的雜散信號，第二腳為空腳，第三腳接電源，第四腳接地，第三腳與第四腳之間跨接電解電容器(26)用于傳感器的電源濾波，第五腳與第六腳之間跨接微調(diào)電阻器(24)，微調(diào)電阻器(24)的中心點與第七腳連接，微調(diào)電阻器(24)用于線性霍爾集成傳感器(13)的增益調(diào)整。