一種生物電信號(hào)傳感器及采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物電電信號(hào)傳感器及采集裝置，屬于生物電技術(shù)領(lǐng)域，廣泛用于生物電記錄、測(cè)量和刺激，包括高密度生物電測(cè)量、醫(yī)療設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、家庭保健、心理認(rèn)知、游戲、腦機(jī)接口、康復(fù)訓(xùn)練等，特別適用于腦電測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，腦電測(cè)量(EEG)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的監(jiān)測(cè)診斷，和腦電反饋的康復(fù)設(shè)備。腦電測(cè)量還是認(rèn)知心理研宄的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)手段。為了獲取精準(zhǔn)的微弱腦電信號(hào)，要求傳感器和頭皮有良好接觸，阻抗較低且穩(wěn)定。生物電信號(hào)傳感器是生物電測(cè)量的關(guān)鍵部件，主要分為濕式傳感器、半干式傳感器以及干式傳感器。濕式傳感器需要導(dǎo)電糊狀物(如導(dǎo)電膠、導(dǎo)電膏)來(lái)降低阻抗，測(cè)量精度高，但導(dǎo)電糊狀物的使用無(wú)疑增加了操作者的麻煩及受試者的不舒適性，限制了生物電信號(hào)的應(yīng)用范圍。干式傳感器，由于不使用任何離子導(dǎo)體，操作方便快捷，但阻抗高且不穩(wěn)定，測(cè)量噪音大。
[0003]半干式傳感器是介于濕式傳感器與干式傳感器之間，其技術(shù)原理是基于盡可能的模擬生物電在體內(nèi)傳播的環(huán)境，在體外建立類似體液的離子通道來(lái)傳輸生物電的電信號(hào)，但又要完全避免使用導(dǎo)電糊狀物，即使用流動(dòng)性較好的離子導(dǎo)體(例如氯化鈉溶液)通過(guò)固體多孔物的毛細(xì)滲透作用來(lái)使電極與皮膚表皮之間建立起一種離子通道，由于該裝置已經(jīng)預(yù)先注入導(dǎo)電液體，從而避免了操作者臨時(shí)施加導(dǎo)電糊狀物的操作，通過(guò)液體的流動(dòng)性調(diào)節(jié)和多孔材料的孔隙度調(diào)節(jié)達(dá)到控制液體滲出的速度和量，從而解決了使用導(dǎo)電糊狀物操作上的麻煩和不舒適的問(wèn)題。
[0004]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，相關(guān)設(shè)備還存在如下問(wèn)題:
[0005](I)傳感器高度不能調(diào)節(jié)，部分傳感器易出現(xiàn)與皮膚接觸不好，傳感器與皮膚接觸面不能施加壓力，傳感器與皮膚界面不穩(wěn)定，阻抗較高。相對(duì)于濕式傳感器，半干式傳感器僅靠多孔柱的毛細(xì)滲透作用滲透潤(rùn)濕皮膚，壓力和皮膚良好接觸是測(cè)量成功的關(guān)鍵；
[0006](2)現(xiàn)有技術(shù)的多孔柱為硬陶瓷，在壓力接觸下，受試者感覺(jué)疼痛，不舒服；
[0007](3)現(xiàn)有技術(shù)的傳感器固定環(huán)是固定式，通過(guò)固定環(huán)的凹槽將支撐體嵌入其中實(shí)現(xiàn)固定，一方面固定式凹槽的空隙一定，不適合厚度不同的支撐體，另一方面電極體直徑較大時(shí)，固定式凹槽容易出現(xiàn)固定不牢，另外剛性的支撐體無(wú)法用固定式凹槽固定；
[0008](4)現(xiàn)有技術(shù)的傳感器直接通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線與外電路連接，安裝或更換時(shí)需額外將導(dǎo)聯(lián)線在支撐體上固定，拆卸時(shí)需要將導(dǎo)聯(lián)線一起取出，傳感器數(shù)目較多時(shí)，很容易造成導(dǎo)聯(lián)線的纏繞；此外傳感器多次安裝或拆卸，導(dǎo)聯(lián)線難免受到拉扯，因此會(huì)一定程度損壞導(dǎo)聯(lián)線，縮短導(dǎo)聯(lián)線的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電極體與人體皮膚之間的壓力不能調(diào)整、且電極體不容易與支撐體安裝、拆卸的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種生物電信號(hào)傳感器及采集裝置。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011]本發(fā)明提供了一種生物電信號(hào)傳感器，包括電極體，所述電極體包括一柱頭及設(shè)置于所述電極體內(nèi)的電極，所述電極體內(nèi)容納的導(dǎo)電溶液通過(guò)所述柱頭滲透出，所述生物電信號(hào)傳感器還包括:
[0012]固定環(huán)，由上緊件和下座圈兩部分卡接而成；
[0013]所述電極體插入所述固定環(huán)中并與所述上緊件和/或所述下座圈固定，所述電極體的殼體的外表面設(shè)置有調(diào)整軌道，所述固定環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置有與所述調(diào)整軌道相配合的固定結(jié)構(gòu)，所述電極體伸出所述固定環(huán)的長(zhǎng)度可通過(guò)所述固定結(jié)構(gòu)于該軌道上的位置進(jìn)行調(diào)整。
[0014]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述調(diào)整軌道為電極體的殼體的外壁沿其軸向設(shè)置的一排鋸齒狀軌道。
[0015]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述上緊件的內(nèi)壁上設(shè)有與所述調(diào)整軌道固定配合的凸出定位圓凸及定位槽；或者所述上緊件的內(nèi)壁上設(shè)有與所述調(diào)整軌道固定配合的凸出的定位齒條。
[0016]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述固定環(huán)上設(shè)有導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件與所述的電極體內(nèi)的電極電連接。
[0017]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述導(dǎo)電元件為固定環(huán)的內(nèi)壁上凸起設(shè)置的彈性導(dǎo)電觸片，該彈性導(dǎo)電觸片與所述電極體的殼體上設(shè)置的導(dǎo)電片接觸，所述導(dǎo)電片通過(guò)金屬導(dǎo)電絲或?qū)?lián)線連接所述電極體內(nèi)設(shè)置的電極。
[0018]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述導(dǎo)電元件為固定環(huán)上設(shè)置的導(dǎo)電接插口，導(dǎo)聯(lián)線一端設(shè)有與該導(dǎo)電接插口相匹配的接插端，導(dǎo)聯(lián)線另一端連接電極體內(nèi)設(shè)置的電極；或者所述導(dǎo)電元件為固定環(huán)上設(shè)置的導(dǎo)電接線柱，導(dǎo)聯(lián)線一端設(shè)有與該導(dǎo)電接線柱相匹配的連接端，導(dǎo)聯(lián)線另一端連接電極體內(nèi)設(shè)置的電極。
[0019]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述上緊件的內(nèi)壁上與所述彈性導(dǎo)電觸片相對(duì)的位置上設(shè)置一定位槽，所述上緊件位于定位槽和所述彈性導(dǎo)電觸片之間的內(nèi)壁上設(shè)置一凸出的定位圓凸或定位齒條。
[0020]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述電極體的殼體與所述柱頭為一體結(jié)構(gòu)，所述柱頭設(shè)置于所述殼體的一端，所述殼體的另一端為一與所述殼體配合的旋蓋。
[0021]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述電極體的殼體與所述柱頭為分體結(jié)構(gòu)，所述柱頭旋扣于所述殼體的一端，所述柱頭與所述電極體的殼體I之間夾有一密封圈。
[0022]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述電極為銀/氯化銀粉、銀/氯化銀漿、純銀、導(dǎo)電硅膠、銥/氧化銥、錫/錫氧化物或?qū)щ娋酆衔锊牧现苯踊虺尚秃笄度氲剿鲋^內(nèi)；或者，所述電極為柱頭內(nèi)壁的局部或整體通過(guò)化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍、氣相沉積或電化學(xué)沉積銀、銀/氯化銀、銥/氧化銥、錫/氧化錫、導(dǎo)電聚合物形成的電子導(dǎo)體層；或者，所述電極為電極體的局部或整體通過(guò)化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍、氣相沉積或電化學(xué)沉積銀、銀/氯化銀、銥/氧化銥、錫/氧化錫、導(dǎo)電聚合物形成的電子導(dǎo)體層。
[0023]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述柱頭包括多個(gè)柱體，每個(gè)所述柱體的外端設(shè)置一盲孔，所述盲孔內(nèi)填充柔性吸水材料。
[0024]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述柱頭的至少一個(gè)柱體外周設(shè)有防導(dǎo)電溶液滲漏涂層。
[0025]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述上緊件的上端向上延伸彎曲形成兩個(gè)指把手。
[0026]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的生物電信號(hào)傳感器中，所述電極體的殼體中部為容納導(dǎo)電溶液的腔室，導(dǎo)電溶液含有氯化鉀和/或氯化鈉。
[0027]本發(fā)明還提供了一種采集裝置，包括如上任意一項(xiàng)所述的生物電信號(hào)傳感器。
[0028]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的采集裝置中，所述采集裝置包括:
[0029]支撐體，所述支撐體上開(kāi)設(shè)多個(gè)安裝孔；
[0030]每個(gè)所述生物電信號(hào)傳感器的上緊件和下座圈通過(guò)安裝孔卡接于一起，且分別位于所述支撐體的上下兩個(gè)表面。
[0031]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的采集裝置中，所述支撐體上設(shè)置有與所述固定環(huán)的內(nèi)壁上的導(dǎo)電元件連接的外導(dǎo)線。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的被測(cè)者的生物電信號(hào)傳感器，其電極體和固定環(huán)之間的位置通過(guò)電極體的殼體表面的軌道方便調(diào)節(jié)，從而使得頭部皮膚與電極體的柱頭的壓力可以調(diào)節(jié)，可以盡可能的降低阻抗，或調(diào)整接觸點(diǎn)上被測(cè)者的壓力感。電極體為獨(dú)立構(gòu)件，不同頭型的人只需選戴不同大小的簡(jiǎn)單的帽子，而不同大小的帽子可以使用同一套電極體，從而提高了效率也提高了傳感器的利用率。此外電極采用彈性導(dǎo)電接觸元件接觸式或?qū)?lián)線接插式電連接，電極體安裝、拆卸更換不必額外固定或取下外導(dǎo)線，安裝、拆卸、更換更加方便快捷，同時(shí)也有利于延長(zhǎng)外導(dǎo)線的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1表示本發(fā)明實(shí)施例中電極體與固定環(huán)的配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2表示本發(fā)明實(shí)施例中電極體與固定環(huán)的配合結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0035]圖3表示沿圖2中P-P向剖視圖；
[0036]圖4表示沿圖2中C-C向剖視圖；
[0037]圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中電極體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6表示本發(fā)明實(shí)施例中電極體的殼體與柱頭為分體結(jié)構(gòu)的組裝過(guò)程示意圖；
[0039]圖7表示本發(fā)明實(shí)施例中電極體的殼體與柱頭為分體結(jié)構(gòu)的組裝完成示意圖；
[0040]圖8表示本發(fā)