壓力信號(hào)采集裝置和人體生理信號(hào)采集墊體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到人體生理信號(hào)采集領(lǐng)域，特別是涉及到壓力信號(hào)采集裝置和人體生理信號(hào)采集墊體。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的人體生理信號(hào)采集裝置，需要通過(guò)將信號(hào)電極與人體皮膚緊密接觸，以采集肌肉產(chǎn)生的壓力信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理，獲取人體重要的生理信號(hào)，比如心跳、呼吸以及抽搐等生理信號(hào)。
[0003]目前還有一種非接觸式的人體生理信號(hào)采集裝置，在一個(gè)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(hào)，但是，其存在壓力信號(hào)采集靈敏度相對(duì)不高，當(dāng)一個(gè)使用者的心跳偏弱，或呼吸偏弱時(shí)，會(huì)導(dǎo)致采集的對(duì)應(yīng)信號(hào)較弱，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷的情況發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的為提供一種靈敏度高的壓力信號(hào)采集裝置和人體生理信號(hào)采集墊體。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供一種壓力信號(hào)采集裝置，包括柔性密閉腔體、壓電薄膜和信號(hào)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(shí)，所述壓電薄膜發(fā)生形變產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；
[0008]所述信號(hào)處理單元接受所述電信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0009]進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng)軸頂端。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種人體生理信號(hào)采集墊體，包括柔性墊體、壓力信號(hào)采集裝置和傳輸模塊；
[0013]所述壓力信號(hào)采集裝置包括柔性密閉腔體、壓電薄膜和信號(hào)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(hào);所述信號(hào)處理單元接受所述電信號(hào)并進(jìn)行分析處理；
[0014]所述柔性墊體內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)所述壓力信號(hào)采集裝置;所述傳輸模塊接收所述信號(hào)處理單元處理后的信息并傳出至外部對(duì)應(yīng)的接收裝置。
[0015]進(jìn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述傳輸模塊為無(wú)線傳輸模塊。
[0018]進(jìn)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(duì)應(yīng)所述壓電薄膜處設(shè)置凹槽。
[0019]進(jìn)一步地，所述壓力信號(hào)采集裝置成網(wǎng)格狀設(shè)置于所述柔性墊體內(nèi)。
[0020]本實(shí)用新型的壓力信號(hào)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(huì)引起通孔處的壓電薄膜所受壓力的較大變化，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏的傳感。而裝有上述壓力信號(hào)采集裝置的人體生理信號(hào)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(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的壓力信號(hào)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的壓力信號(hào)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的人體生理信號(hào)采集墊體的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的人體生理信號(hào)采集墊體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]參照?qǐng)D1，一種壓力信號(hào)采集裝置I，包括柔性密閉腔體10、壓電薄膜20和信號(hào)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(shí)，所述壓電薄膜20發(fā)生形變產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào);所述信號(hào)處理單元接受所述電信號(hào)并進(jìn)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1時(shí)，柔性密閉腔體1發(fā)生形變時(shí)，其內(nèi)部的氣體或液體會(huì)沖擊柔性密閉腔體1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(shí)，柔性密閉腔體10發(fā)生形變時(shí)，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(méi)有被封堵，那么氣體或液體會(huì)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(shí)，則柔性密閉腔體10內(nèi)的氣體或液體會(huì)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(huì)產(chǎn)生相應(yīng)電信號(hào)的薄膜，同一個(gè)壓電薄膜20具有形變?cè)酱螅a(chǎn)生的電信號(hào)越大的特點(diǎn)。
[0031]上述信號(hào)處理單元是接收壓電薄膜20產(chǎn)生的電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理的單元，其可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，也可以對(duì)電信號(hào)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的處理，如簡(jiǎn)單將電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，如果有必要，還可以計(jì)算需要的數(shù)據(jù)，如在進(jìn)行人體心臟復(fù)蘇的工作時(shí)，可以通過(guò)電信號(hào)分析出被施救者的心率參數(shù)等。
[0032]本實(shí)施例的壓力信號(hào)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(huì)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(hào)，提高壓力采集的靈敏度，較大的電信號(hào)更加方便分析。
[0033]本實(shí)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(huì)因?yàn)槿嵝悦荛]腔體10輕微漏氣而失效。在一具體實(shí)施例中，柔性密閉腔體10可以看做一個(gè)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(kāi)，當(dāng)袋子或瓶子受到擠壓時(shí)，會(huì)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(hào)，當(dāng)擠壓的力撤銷(xiāo)后，彈性支架將柔性密閉腔體10恢復(fù)原狀。
[0034]參照?qǐng)D2，在另一實(shí)施例中，本實(shí)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(huì)因?yàn)槿嵝悦荛]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(hào)，可以應(yīng)用于一些低頻信號(hào)的采集工作，比如采集人體的呼吸信號(hào)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1內(nèi)的氣體會(huì)通過(guò)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(hào)。在一具體實(shí)施例中，柔性密閉腔體10可以認(rèn)為是一個(gè)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(kāi)，當(dāng)袋子或瓶子受到擠壓時(shí)，會(huì)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(hào)，當(dāng)擠壓的力撤銷(xiāo)后，透氣的彈性物質(zhì)12將容納空間恢復(fù)原狀。
[0035]本實(shí)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(shí)，壓電薄膜20受力后形變?cè)酱?。本?shí)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(hào)采集裝置I的靈敏度。
[0036]本實(shí)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(zhǎng)軸頂端。橢圓球體在放置時(shí)，兩個(gè)長(zhǎng)軸端部會(huì)自然的懸空，防止壓電薄膜20于放置面接觸，在受力擠壓時(shí)，橢圓球體的短軸端更容易受力。在其他實(shí)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(shí)施例中，柔性密閉腔體10為橢圓球形，在橢圓球體的一個(gè)長(zhǎng)軸端設(shè)置一個(gè)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(shí)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(jiǎn)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(shí)，做功于透氣的彈性物質(zhì)12，同時(shí)柔性密閉腔體10內(nèi)的控制會(huì)透過(guò)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(hào)，電信號(hào)會(huì)被信號(hào)處理單元接收并且處理。
[0038]在又一具體實(shí)施例中，壓力信號(hào)采集裝置I還會(huì)連接一個(gè)顯示模塊或者傳輸模塊，可以顯示壓力信號(hào)采集裝置I處理后的數(shù)據(jù)，或者通過(guò)傳輸模塊將壓力信號(hào)采集裝置采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至外部處理裝置上，進(jìn)行再處理分析和顯示存儲(chǔ)等，可以作為一個(gè)心臟復(fù)蘇檢測(cè)裝置，當(dāng)病人在戶外進(jìn)行急救而需要心臟復(fù)蘇時(shí)，施救者可以手持壓力信號(hào)采集裝置I，然后通過(guò)壓力信號(hào)采集裝置I與病人的胸部接觸，然后進(jìn)行按壓復(fù)蘇心臟，在按壓過(guò)程中，壓力信號(hào)采集裝置I會(huì)時(shí)刻的采集病人的心跳信號(hào)和其他壓力信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)應(yīng)的算法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，得到病人的心率信號(hào)等，可以方便施救者了解病人的情況，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的施救處理，提高施救的成功性。
[0039]本實(shí)施例的壓力信號(hào)采集裝置I，還可以將其設(shè)置于床墊中后床