壓力信號采集裝置和人體生理信號采集墊體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到人體生理信號采集領(lǐng)域，特別是涉及到壓力信號采集裝置和人體生理信號采集墊體。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的人體生理信號采集裝置，需要通過將信號電極與人體皮膚緊密接觸，以采集肌肉產(chǎn)生的壓力信號并轉(zhuǎn)換為電信號進行處理，獲取人體重要的生理信號，比如心跳、呼吸以及抽搐等生理信號。
[0003]目前還有一種非接觸式的人體生理信號采集裝置，在一個柔性囊體的外側(cè)壁或內(nèi)側(cè)壁貼附壓電薄膜膜，同樣可以采集到人體的生理信號，但是，其存在壓力信號采集靈敏度相對不高，當(dāng)一個使用者的心跳偏弱，或呼吸偏弱時，會導(dǎo)致采集的對應(yīng)信號較弱，可能會出現(xiàn)錯誤判斷的情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的為提供一種靈敏度高的壓力信號采集裝置和人體生理信號采集墊體。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種壓力信號采集裝置，包括柔性密閉腔體、壓電薄膜和信號處理單元；
[0006]所述柔性密閉腔體上設(shè)置通孔，所述壓電薄膜遮封所述通孔；
[0007]所述柔性密閉腔體受到外力擠壓時，所述壓電薄膜發(fā)生形變產(chǎn)生相應(yīng)的電信號；
[0008]所述信號處理單元接受所述電信號并進行相應(yīng)的處理。
[0009]進一步地，所述柔性密閉腔體內(nèi)設(shè)置彈性支架支撐所述柔性密閉腔體；或者，所述柔性密閉腔體內(nèi)填充透氣的彈性物質(zhì)支撐所述柔性密閉腔體。
[0010]進一步地，所述通孔的面積小于所述柔性密閉腔體表面積的十分之一。
[0011]進一步地，所述柔性密閉腔體為橢圓球體，所述通孔設(shè)置于橢圓球體的一長軸頂端。
[0012]本發(fā)明還提供一種人體生理信號采集墊體，包括柔性墊體、壓力信號采集裝置和傳輸模塊；
[0013]所述壓力信號采集裝置包括柔性密閉腔體、壓電薄膜和信號處理單元；所述柔性密閉腔體上設(shè)置通孔，所述壓電薄膜遮封所述通孔；所述柔性密閉腔體受到外力擠壓，壓電薄膜產(chǎn)生相應(yīng)的電信號；所述信號處理單元接受所述電信號并進行分析處理；
[0014]所述柔性墊體內(nèi)設(shè)置至少一個所述壓力信號采集裝置；所述傳輸模塊接收所述信號處理單元處理后的信息并傳出至外部對應(yīng)的接收裝置。
[0015]進一步地，所述柔性密閉腔體內(nèi)設(shè)置彈性支架支撐所述柔性密閉腔體；或者，所述柔性密閉腔體內(nèi)填充透氣的彈性物質(zhì)支撐所述柔性密閉腔體。
[0016]進一步地，所述通孔的面積小于所述柔性密閉腔體表面積的十分之一。
[0017]進一步地，所述傳輸模塊為無線傳輸模塊。
[0018]進一步地，所述柔性密閉腔體的通孔朝向與所述柔性墊體的厚度方向垂直；所述柔性墊體內(nèi)對應(yīng)所述壓電薄膜處設(shè)置凹槽。
[0019]進一步地，所述壓力信號采集裝置成網(wǎng)格狀設(shè)置于所述柔性墊體內(nèi)。
[0020]本發(fā)明的壓力信號采集裝置，在柔性密閉腔體上設(shè)置通孔，然后將壓電薄膜遮封所述通孔，柔性密閉腔體表面的大面積的壓力的微弱變化，都會引起通孔處的壓電薄膜所受壓力的較大變化，從而實現(xiàn)高靈敏的傳感。而裝有上述壓力信號采集裝置的人體生理信號采集墊體，可以高靈敏度的采集柔性墊體上的人體的生理信號。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一實施例的壓力信號采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明另一實施例的壓力信號采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明一實施例的人體生理信號采集墊體的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖4是本發(fā)明一實施例的人體生理信號采集墊體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]參照圖1，一種壓力信號采集裝置1，包括柔性密閉腔體10、壓電薄膜20和信號處理單元；所述柔性密閉腔體10上設(shè)置通孔11，所述壓電薄膜20遮封所述通孔11 ;所述柔性密閉腔體10受到外力擠壓時，所述壓電薄膜20發(fā)生形變產(chǎn)生相應(yīng)的電信號；所述信號處理單元接受所述電信號并進行相應(yīng)的處理。
[0028]上述柔性密閉腔體10是指一種受到壓力發(fā)生形變的腔體。在柔性密閉腔體10內(nèi)充滿氣體或液體，當(dāng)壓力作用于柔性密閉腔體10時，柔性密閉腔體10發(fā)生形變時，其內(nèi)部的氣體或液體會沖擊柔性密閉腔體10的側(cè)壁。
[0029]上述通孔11是指貫穿柔性密閉腔體10的側(cè)壁的孔。當(dāng)壓力作用于柔性密閉腔體10時，柔性密閉腔體10發(fā)生形變時，其內(nèi)部的氣體或液體沖擊柔性密閉腔體10的側(cè)壁，如果通孔11沒有被封堵，那么氣體或液體會將通孔11作為發(fā)泄口，從柔性密閉腔體10內(nèi)排出；當(dāng)通孔11被封堵時，則柔性密閉腔體10內(nèi)的氣體或液體會沖擊封堵物，使封堵物受到壓力。
[0030]上述壓電薄膜20 —般為壓電聚偏氟乙烯PVDF高分子膜，是一種受到外力干擾而變形后，會產(chǎn)生相應(yīng)電信號的薄膜，同一個壓電薄膜20具有形變越大，產(chǎn)生的電信號越大的特點。
[0031]上述信號處理單元是接收壓電薄膜20產(chǎn)生的電信號，并對電信號進行處理的單元，其可以將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，也可以對電信號進行相對應(yīng)的處理，如簡單將電信號進行放大、濾波等處理，如果有必要，還可以計算需要的數(shù)據(jù)，如在進行人體心臟復(fù)蘇的工作時，可以通過電信號分析出被施救者的心率參數(shù)等。
[0032]本實施例的壓力信號采集裝置1，在柔性密閉腔體10上設(shè)置通孔11，然后將壓電薄膜20遮封所述通孔11，柔性密閉腔體10表面的大面積的壓力的微弱變化，都會引起通孔11處的壓電薄膜20所受壓力的較大變化，從而使壓電薄膜20產(chǎn)生更大的電信號，提高壓力采集的靈敏度，較大的電信號更加方便分析。
[0033]本實施例中，上述柔性密閉腔體10內(nèi)設(shè)置彈性支架支撐所述柔性密閉腔體10 ;彈性支架可以保證柔性密閉腔體10保持形狀，不會因為柔性密閉腔體10輕微漏氣而失效。在一具體實施例中，柔性密閉腔體10可以看做一個側(cè)壁為柔性的袋子或者瓶子，在袋子口或瓶口設(shè)置壓電薄膜20，彈性支架設(shè)置于袋子或瓶子中，將袋子或瓶子支撐開，當(dāng)袋子或瓶子受到擠壓時，會克服彈性支架做功，使袋子或瓶子內(nèi)的氣體或液體作用于壓電薄膜20，使壓電薄膜20產(chǎn)生電信號，當(dāng)擠壓的力撤銷后，彈性支架將柔性密閉腔體10恢復(fù)原狀。
[0034]參照圖2，在另一實施例中，本實施例中，上述柔性密閉腔體10內(nèi)填充透氣的彈性物質(zhì)12支撐所述柔性密閉腔體10，彈性物質(zhì)12同樣可以保證柔性密閉腔體10保持形狀，不會因為柔性密閉腔體10輕微漏氣而失效。透氣的彈性物質(zhì)12還可以吸收高頻信號，可以應(yīng)用于一些低頻信號的采集工作，比如采集人體的呼吸信號等。所述透氣的彈性物質(zhì)12可以為海綿、棉絮等擠壓后可以盡量恢復(fù)原狀的物質(zhì)，當(dāng)柔性密閉腔體10受到擠壓后，柔性密閉腔體10內(nèi)的氣體會通過透氣的彈性物質(zhì)12擠壓壓電薄膜20，使壓電薄膜20產(chǎn)生電信號。在一具體實施例中，柔性密閉腔體10可以認為是一個側(cè)壁為柔性的袋子或者瓶子，在袋子口或瓶口設(shè)置壓電薄膜20，透氣的彈性物質(zhì)12設(shè)置于袋子或瓶子中，將袋子或瓶子支撐開，當(dāng)袋子或瓶子受到擠壓時，會克服透氣的彈性物質(zhì)12做功，使袋子或瓶子內(nèi)的空氣作用于壓電薄膜20，使壓電薄膜20產(chǎn)生電信號，當(dāng)擠壓的力撤銷后，透氣的彈性物質(zhì)12將容納空間恢復(fù)原狀。
[0035]本實施例中，上述通孔11的面積小于所述柔性密閉腔體10表面積的十分之一，柔性密閉腔體10的內(nèi)壁面積與通孔11的面積之比越大，則當(dāng)柔性密閉腔體10受到擠壓時，壓電薄膜20受力后形變越大。本實施例中，通孔11的面積小于所述柔性密閉腔體10表面積的十分之一，可以保證壓力信號采集裝置1的靈敏度。
[0036]本實施例中，上述柔性密閉腔體10為橢圓球體，所述通孔11設(shè)置于橢圓球體的一長軸頂端。橢圓球體在放置時，兩個長軸端部會自然的懸空，防止壓電薄膜20于放置面接觸，在受力擠壓時，橢圓球體的短軸端更容易受力。在其他實施例中，柔性密閉腔體10還可以是其它形狀，如葡萄粒狀，壓電薄膜20設(shè)置于葡萄與葡萄藤的連接處等。
[0037]在一具體實施例中，柔性密閉腔體10為橢圓球形，在橢圓球體的一個長軸端設(shè)置一個通孔11，通孔11處遮封壓電薄膜20，壓電薄膜20的側(cè)邊可以貼附于柔性密閉腔體10的內(nèi)側(cè)壁上，這樣壓電薄膜20安裝穩(wěn)定，在受力時不容易脫落，也可以貼附于柔性密閉腔體10的外側(cè)壁上，安裝簡單方便。在柔性密閉腔體10內(nèi)填充透氣的彈性物質(zhì)12支撐所述柔性密閉腔體10，透氣的彈性物質(zhì)12的可以為海綿、棉花等物質(zhì)，當(dāng)柔性密閉腔體10受到擠壓時，做功于透氣的彈性物質(zhì)12，同時柔性密閉腔體10內(nèi)的控制會透過透氣的彈性物質(zhì)12擠壓壓電薄膜20，使壓電薄膜20發(fā)生形變而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，電信號會被信號處理單元接收并且處理。
[0038]在又一具體實施例中，壓力信號采集裝置1還會連接一個顯示模塊或者傳輸模塊，可以顯示壓力信號采集裝置1處理后的數(shù)據(jù)，或者通過傳輸模塊將壓力信號采集裝置采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至外部處理裝置上，進行再處理分析和顯示存儲等，可以作為一個心臟復(fù)蘇檢測裝置，當(dāng)病人在戶外進行急救而需要心臟復(fù)蘇時，施救者可以手持壓力信號采集裝置1，然后通過壓力信號采集裝置1與病人的胸部接觸，然后進行按壓復(fù)蘇心臟，在按壓過程中，壓力信號采集裝置1會時刻的采集病人的心跳信號和其他壓力信號，然后通過對應(yīng)的算法對采集到的信號進行處理，得到病人的心率信號等，可以方便施救者了解病人的情況，進行對應(yīng)的施救處理，提高施救的成功性。
[0039]本實施例的壓力信號采集裝置1，還可以將其設(shè)置于床墊中后床墊下，當(dāng)人體躺臥