呼吸信號檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及重癥監(jiān)護領(lǐng)域，具體涉及呼吸信號檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)70年代具有的單一功能的監(jiān)護設(shè)備問世以來，它就逐步得到了臨床監(jiān)護的廣泛應(yīng)用。但單一功能的監(jiān)護設(shè)備由于其監(jiān)護功能的局限性，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足臨床應(yīng)用的需要，嚴(yán)重制約了醫(yī)院對廣大危重病人的救護。進入90年代，隨著傳感技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)護參數(shù)不斷增多，由過去的單一參數(shù)監(jiān)護發(fā)展為多參數(shù)監(jiān)護。比如由單一的心電監(jiān)護、血壓監(jiān)護、血氧飽和度監(jiān)護，逐步發(fā)展成為包括心電、呼吸、血壓、血氧飽和度、體溫、呼吸末二氧化碳、心輸出量及麻醉氣體分析等在內(nèi)的多參數(shù)監(jiān)護儀，這些設(shè)備正在醫(yī)院臨床的診斷中發(fā)揮著積極的作用。如今在對呼吸信號進行檢測的過程中需要輔助使用傳感器才能測得呼吸阻抗曲線，且現(xiàn)有檢測裝置在使用過程中接觸電阻對測量信號產(chǎn)生負(fù)面影響，影響最終測量呼吸信號檢測的準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供呼吸信號檢測裝置，該檢測裝置無需使用傳感器也能觀察到清晰穩(wěn)定的呼吸阻抗曲線，且在檢測過程中接觸電阻對測量信號的干擾，進一步提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:呼吸信號檢測裝置，包括單片機、正弦波信號源發(fā)生器、隔直放大器、V/I變換電路、儀表放大器、全波整流電路和帶通濾波器，所述V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，V/I變換電路還連接隔直放大器，儀表放大器還連接全波整流電路；所述單片機同時連接正弦波信號源發(fā)生器和A/D轉(zhuǎn)換器，在A/D轉(zhuǎn)換器和全波整流電路之間還連接帶通濾波器；所述隔直放大器連接在V/I變換電路和正弦波信號源發(fā)生器之間。通過單片機控制正弦波信號源發(fā)生器得到50kHz的正弦波信號源，通過隔直放大器濾除正弦信號的直流分量后，將信號經(jīng)過交流放大后就得到標(biāo)準(zhǔn)的50kHz的正弦波信號源，再通過V/I變換電路就可以得到50kHz的1mA的正弦波恒流源。將此恒流源施加在人體胸腔上，從測量電極兩端得到的是一個被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信號，再利用儀表放大器對檢測信號進行放大，然后利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進行解調(diào)，檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，該包絡(luò)線即為隨阻抗變化的信號，最后讓阻抗變化信號通過0.08Hz~10Hz的帶通濾波器，濾除直流分量和高頻雜波干擾，就可以得到呼吸信號的原型，將呼吸信號數(shù)字化后，利用在嵌入式計算機系統(tǒng)中作進一步的處理就可獲得呼吸信號。該裝置無需額外輔助使用其他傳感器也能夠觀察到清晰穩(wěn)定的呼吸阻抗曲線，該裝置中的V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，采用四電極恒流驅(qū)動方法進行，大大減小了接觸電阻對測量呼吸信號的影響，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0005]所述單片機的型號為C8051F020。該單片機是Cygnal出的一種混合信號系統(tǒng)級單片機。片內(nèi)含CIP — 51的CPU內(nèi)核，它的指令系統(tǒng)與MCS - 51完全兼容。其中的C8051F020單片機含有64kB片內(nèi)Flash程序存儲器，4352B的RAM、8個I / 0端口共64根I / 0 口線、一個12位A / D轉(zhuǎn)換器和一個8位A / D轉(zhuǎn)換器以及一個雙12位D / A轉(zhuǎn)換器、2個比較器、5個16位通用定時器、5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)/定時器陣列、看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等部分。C8051F020單片機支持雙時鐘，其工作電壓范圍為2.7?3.6V (端口 I/0，RST和JTAG引腳的耐壓為5V)。與以前的51系列單片機相比，C8051F020增添了許多功能，同時其可靠性和速度也有了很大提高，該裝置中使用該型號的單片機能提高呼吸信號檢測的數(shù)度。
[0006]所述正弦波信號源發(fā)生器的型號為AD9833。此波形發(fā)生器可以產(chǎn)生任意波形的周期信號，能靈活控制信號的頻率幅值，相位，并在很寬的范圍內(nèi)快速切換頻率，具有高分辨輸出，運用DDS技術(shù)構(gòu)建頻率信號源，可獲得連續(xù)精確調(diào)整的信號頻率，幅值相位控制方便，存儲容量大；AWG占微機系統(tǒng)資源少，提高裝置的反應(yīng)速度。
[0007]所述儀表放大器的型號為PCA206。該型號的儀表放大器已完全能夠滿足需要。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]1、該裝置中的V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，采用四電極恒流驅(qū)動方法進行，大大減小了接觸電阻對測量呼吸信號的影響，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0010]2、該裝置無需額外輔助使用其他傳感器也能夠觀察到清晰穩(wěn)定的呼吸阻抗曲線。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述，本實用新型的實施例不限于此。
[0013]實施例1:
[0014]如圖1所示，本實用新型包括單片機、正弦波信號源發(fā)生器、隔直放大器、V/I變換電路、儀表放大器、全波整流電路和帶通濾波器，所述V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，V/I變換電路還連接隔直放大器，儀表放大器還連接全波整流電路；所述單片機同時連接正弦波信號源發(fā)生器和A/D轉(zhuǎn)換器，在A/D轉(zhuǎn)換器和全波整流電路之間還連接帶通濾波器；所述隔直放大器連接在V/I變換電路和正弦波信號源發(fā)生器之間。
[0015]通過單片機控制正弦波信號源發(fā)生器得到50kHz的正弦波信號源，通過隔直放大器濾除正弦信號的直流分量后，將信號經(jīng)過交流放大后就得到標(biāo)準(zhǔn)的50kHz的正弦波信號源，再通過V/I變換電路就可以得到50kHz的1mA的正弦波恒流源。將此恒流源施加在人體胸腔上，從測量電極兩端得到的是一個被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信號，再利用儀表放大器對檢測信號進行放大，然后利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進行解調(diào)，檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，該包絡(luò)線即為隨阻抗變化的信號，最后讓阻抗變化信號通過0.08Hz~10Hz的帶通濾波器，濾除直流分量和高頻雜波干擾，就可以得到呼吸信號的原型，將呼吸信號數(shù)字化后，利用在嵌入式計算機系統(tǒng)中作進一步的處理就可獲得呼吸信號。該裝置無需額外輔助使用其他傳感器也能夠觀察到清晰穩(wěn)定的呼吸阻抗曲線，該裝置中的V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，采用四電極恒流驅(qū)動方法進行，大大減小了接觸電阻對測量呼吸信號的影響，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0016]實施例2:
[0017]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)選如下:所述單片機的型號為C8051F020。該單片機是Cygnal出的一種混合信號系統(tǒng)級單片機。片內(nèi)含CIP — 51的CPU內(nèi)核，它的指令系統(tǒng)與MCS — 51完全兼容。其中的C8051F020單片機含有64kB片內(nèi)Flash程序存儲器，4352B的RAM、8個I / 0端口共64根I / 0 口線、一個12位A / D轉(zhuǎn)換器和一個8位A / D轉(zhuǎn)換器以及一個雙12位D / A轉(zhuǎn)換器、2個比較器、5個16位通用定時器、5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)/定時器陣列、看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等部分。C8051F020單片機支持雙時鐘，其工作電壓范圍為2.7?3.6V(端口 I/0，RST和JTAG引腳的耐壓為5V)0與以前的51系列單片機相比，C8051R)20增添了許多功能，同時其可靠性和速度也有了很大提高，該裝置中使用該型號的單片機能提高呼吸信號檢測的數(shù)度。
[0018]所述正弦波信號源發(fā)生器的型號為AD9833。此波形發(fā)生器可以產(chǎn)生任意波形的周期信號，能靈活控制信號的頻率幅值，相位，并在很寬的范圍內(nèi)快速切換頻率，具有高分辨輸出，運用DDS技術(shù)構(gòu)建頻率信號源，可獲得連續(xù)精確調(diào)整的信號頻率，幅值相位控制方便，存儲容量大；AWG占微機系統(tǒng)資源少，提高裝置的反應(yīng)速度。
[0019]所述儀表放大器的型號為PCA206。該型號的儀表放大器已完全能夠滿足需要。
[0020]如上所述便可實現(xiàn)該實用新型。
【主權(quán)項】
1.呼吸信號檢測裝置，其特征在于:包括單片機、正弦波信號源發(fā)生器、隔直放大器、V/I變換電路、儀表放大器、全波整流電路和帶通濾波器，所述V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，V/I變換電路還連接隔直放大器，儀表放大器還連接全波整流電路；所述單片機同時連接正弦波信號源發(fā)生器和A/D轉(zhuǎn)換器，在A/D轉(zhuǎn)換器和全波整流電路之間還連接帶通濾波器；所述隔直放大器連接在V/I變換電路和正弦波信號源發(fā)生器之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸信號檢測裝置，其特征在于:所述單片機的型號為C8051F020。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸信號檢測裝置，其特征在于:所述正弦波信號源發(fā)生器的型號為AD9833。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸信號檢測裝置，其特征在于:所述儀表放大器的型號為PCA206o
【專利摘要】本實用新型公開了呼吸信號檢測裝置，包括單片機、正弦波信號源發(fā)生器、隔直放大器、V/I變換電路、儀表放大器、全波整流電路和帶通濾波器，所述V/I變換電路和儀表放大器上均設(shè)置兩個電極用于連接人體腔體，V/I變換電路還連接隔直放大器，儀表放大器還連接全波整流電路；所述單片機同時連接正弦波信號源發(fā)生器和A/D轉(zhuǎn)換器，在A/D轉(zhuǎn)換器和全波整流電路之間還連接帶通濾波器；所述隔直放大器連接在V/I變換電路和正弦波信號源發(fā)生器之間。本實用新型通過上述原理，無需使用傳感器也能觀察到清晰穩(wěn)定的呼吸阻抗曲線，且在檢測過程中接觸電阻對測量信號的干擾，進一步提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【IPC分類】A61B5/085
【公開號】CN204950951
【申請?zhí)枴緾N201520710593
【發(fā)明人】柴軍, 陳靜
【申請人】成都漢康信息產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月15日