專利名稱:利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置。
背景技術(shù):
研究表明,生物體的體表阻抗蘊(yùn)涵著相當(dāng)多的與疾病有關(guān)的信息。如劉浩興的發(fā)明專利CN 1167643A采用電脈沖信號(hào)刺激人體身體表面,通過人體各個(gè)部位的不同主觀感覺來判斷病理情況,但是需要人的主觀感受配合,客觀性偏弱,也難以應(yīng)用在除人以外的生物上。另外該儀器產(chǎn)生的刺激信號(hào)一般過高,令人(生物)產(chǎn)生不適的感覺,且容易對(duì)刺激產(chǎn)生耐受性。張成等的發(fā)明專利CN 2317810Y設(shè)計(jì)了一塊計(jì)算機(jī)板卡來采集人體穴位的伏安特性獲得人體經(jīng)絡(luò)信息,在普通計(jì)算機(jī)上安裝這樣的板卡需要一定的計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí),不利于普及,并且板卡的成本相對(duì)較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,利用音頻設(shè)備采集生物體表在激勵(lì)信號(hào)刺激下的反饋,借此計(jì)算生物阻抗。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下它包括音頻設(shè)備、信號(hào)發(fā)生電路、放大電路和采樣電路。音頻設(shè)備與采樣電路連接,信號(hào)發(fā)生電路與放大電路連接,放大電路和采樣電路分別與測試電極連接。
所述的信號(hào)發(fā)生電路包括集成電路IC1 ICL8038、兩個(gè)電阻Ra、Rb和電容Cf;信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut與放大電路的信號(hào)輸入端SinOut相連,或者由音樂集成塊或運(yùn)算放大器組成,或者由音頻設(shè)備內(nèi)部聲卡的線路輸出或者揚(yáng)聲器輸出來替代。
所述的放大電路包括運(yùn)算放大器IC2 uA741和三個(gè)電阻Rc、Rd、Re;放大電路的信號(hào)輸入端SinOut與信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut相連,放大電路的信號(hào)輸出端ACOut與測試電極連接。
所述的采樣電路包括電阻Rz;采樣電路的信號(hào)輸入端ACin與測試電極相連,采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-分別與音頻設(shè)備的麥克風(fēng)輸入電路的正端與負(fù)端相連;或者在采樣電路后增加一個(gè)放大電路然后接入音頻設(shè)備的線路輸入電路。
音頻設(shè)備為掌上電腦時(shí),掌上電腦并沒有獨(dú)立的麥克風(fēng)輸入電路接口,拆除該設(shè)備的麥克風(fēng),將采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-與音頻設(shè)備上本來連接麥克風(fēng)的電路相連。
音頻設(shè)備為手機(jī)時(shí),在手機(jī)上添加一個(gè)藍(lán)牙無線耳機(jī),拆除藍(lán)牙耳機(jī)上的麥克風(fēng),將采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-與藍(lán)牙耳機(jī)上本來連接麥克風(fēng)的電路相連。
所述的音頻設(shè)備為具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典。
本實(shí)用新型具有的有益的效果是采集生物體反饋的信號(hào)利用個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典內(nèi)的聲音處理器(如聲卡),可以大大簡化相關(guān)電路,增強(qiáng)了通用性,降低成本,縮小體積,并可方便地作為個(gè)人電腦、掌上電腦或者其他便攜電子設(shè)備的附加設(shè)備。當(dāng)與藍(lán)牙耳機(jī)相連接時(shí),還可以簡單地實(shí)現(xiàn)與手機(jī)、掌上電腦或者個(gè)人電腦的無線連接。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖;圖2是信號(hào)發(fā)生電路圖;圖3是放大電路圖;圖4是采樣電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型它包括音頻設(shè)備、信號(hào)發(fā)生電路、放大電路和采樣電路。音頻設(shè)備與采樣電路連接,信號(hào)發(fā)生電路與放大電路連接,放大電路和采樣電路分別與測試電極連接。
如圖2所示,所述的信號(hào)發(fā)生電路包括集成電路IC1 ICL8038、兩個(gè)電阻Ra、Rb和電容Cf;信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut與放大電路的信號(hào)輸入端SinOut相連。信號(hào)發(fā)生電路的作用是產(chǎn)生一個(gè)音頻范圍內(nèi)的正弦波信號(hào)。信號(hào)發(fā)生電路也可以由音頻設(shè)備替代,如計(jì)算機(jī)、掌上電腦(PDA)、智能手機(jī)、音樂集成塊等。
如圖3所示,所述的放大電路包括運(yùn)算放大器IC2 uA741和三個(gè)電阻Rc、Rd、Re;放大電路的信號(hào)輸入端SinOut與信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut相連,放大電路的信號(hào)輸出端ACOut與測試電極連接。
如圖4所示,所述的采樣電路包括電阻Rz;采樣電路的信號(hào)輸入端ACin與測試電極相連,采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-分別與音頻設(shè)備的麥克風(fēng)輸入電路的正端與負(fù)端相連。將采樣電路的信號(hào)輸出端與音頻設(shè)備麥克風(fēng)輸入電路的正端與負(fù)端相連是因?yàn)檫@樣可以選擇一個(gè)較小的采樣電阻Rz而獲得比較高的靈敏度。將采樣電路兩端的信號(hào)加以放大再送入音頻設(shè)備線路輸入電路也是可行的。有的音頻設(shè)備例如掌上電腦并沒有獨(dú)立的麥克風(fēng)輸入電路接口,可以拆除該設(shè)備的麥克風(fēng),將采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-與音頻設(shè)備上本來連接麥克風(fēng)的電路相連。對(duì)于手機(jī)來說,拆除麥克風(fēng)將使手機(jī)的主要功能喪失,可以在手機(jī)上增加一個(gè)藍(lán)牙耳機(jī),拆除藍(lán)牙耳機(jī)上的麥克風(fēng),將采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-與藍(lán)牙耳機(jī)上本來連接麥克風(fēng)的電路相連。通過這種方式還額外獲得了一種生物阻抗采集裝置與音頻設(shè)備無線連接的方式。由于藍(lán)牙協(xié)議支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)使用,因此與生物阻抗采集裝置相連的藍(lán)牙耳機(jī)并不影響用于通話的藍(lán)牙耳機(jī)的使用。
測試電極由一個(gè)參考電極以及若干個(gè)探測電極組成,同一時(shí)刻只有一個(gè)參考電極和一個(gè)探測電極與生物體相連,可以認(rèn)為生物體與采樣電阻Rz串連后接在放大電路的信號(hào)輸出端SinOut以及地之間,由于采樣電阻的大小已知,這樣通過測量采樣電阻兩端的電壓就可以知道流過生物體的電流并推算出生物體的阻抗。當(dāng)探測電極數(shù)目大于一個(gè)時(shí),可以通過增加一個(gè)多路開關(guān)來選擇與哪一個(gè)探測電極相連。
所述的音頻設(shè)備為具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典。
使用時(shí),將一個(gè)參考電極固定在生物體的某個(gè)位置上,將若干個(gè)探測電極移動(dòng)到生物體某些需要測定阻抗的位置并保持一定的時(shí)間,此時(shí)生物阻抗采集設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的正弦波信號(hào)經(jīng)過放大后施加在采樣電阻和生物體串連而成的回路上,采樣電阻Rz兩端的電壓送到具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典的麥克風(fēng)輸入端。通過具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典上的軟件就能處理輸入信號(hào)并推算出生物阻抗大小。
權(quán)利要求1.利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,其特征在于包括音頻設(shè)備、信號(hào)發(fā)生電路、放大電路和采樣電路;音頻設(shè)備與采樣電路連接,信號(hào)發(fā)生電路與放大電路連接,放大電路和采樣電路分別與測試電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,其特征在于所述的信號(hào)發(fā)生電路包括集成電路IC1 ICL8038、兩個(gè)電阻Ra、Rb和電容Cf;信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut與放大電路的信號(hào)輸入端SinOut相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,其特征在于所述的放大電路包括運(yùn)算放大器IC2 uA741和三個(gè)電阻Rc、Rd、Re;放大電路的信號(hào)輸入端SinOut與信號(hào)發(fā)生電路的信號(hào)輸出端SinOut相連,放大電路的信號(hào)輸出端ACOut與測試電極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,其特征在于所述的采樣電路包括電阻Rz;采樣電路的信號(hào)輸入端ACin與測試電極相連,采樣電路的信號(hào)輸出端SigOut+與SigOut-分別與音頻設(shè)備的麥克風(fēng)輸入電路的正端與負(fù)端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置,其特征在于所述的音頻設(shè)備為具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用音頻設(shè)備的生物阻抗采集裝置。包括音頻設(shè)備與采樣電路連接,信號(hào)發(fā)生電路與放大電路連接,放大電路和采樣電路分別與測試電極連接。信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生一個(gè)正弦波信號(hào)通過電極施加在生物體上,通過采樣電阻將生物體的反饋信號(hào)接入具有聲音處理器的個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典的麥克風(fēng)輸入電路,由其內(nèi)置的軟件進(jìn)一步分析。采集生物體反饋的信號(hào)利用個(gè)人電腦、掌上電腦、手機(jī)或電子詞典內(nèi)的聲音處理器,可以大大簡化相關(guān)電路,增強(qiáng)了通用性,降低成本,縮小體積,并可方便地作為個(gè)人電腦、掌上電腦或者其他便攜電子設(shè)備的附加設(shè)備。當(dāng)與藍(lán)牙耳機(jī)相連接時(shí),還可以簡單地實(shí)現(xiàn)與手機(jī)、掌上電腦或者個(gè)人電腦的無線連接。
文檔編號(hào)A61B5/00GK2868189SQ20052001381
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者孫揚(yáng), 李江 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)