健康手环制造技术

本发明专利技术公开的健康手环，设置血氧信号调理模块，对血氧数据进行前置放大、信号分离，分别对还原血红蛋白和氧合血红蛋白的电信号进行相敏检波和低通滤波，充分提取两路信号的有用信息，经处理后的两路电信号输入至控制器模块中，结合三轴加速度检测模块的数据计算血氧饱和度，避免出现伪影，上述模块的设置，提高了血氧饱和度数据的准确度；设置心电检测模块，对检测到的心电数据进行一级放大、陷波处理、低通滤波以及二级放大，放大心电信号，并针对工频信号及肌电信号特征频率，滤除生物电信号频率意外的干扰，消除伪迹，提高心电信号的有效性，提高心电数据的准确度；血氧以及心电基础数据准确度的提高，有助于提高健康手环的检测准确度。

【技术实现步骤摘要】
健康手环
本专利技术涉及可穿戴健康生理信号检测系统，特别是涉及监测血氧和心电的健康手环。
技术介绍
血氧是指血液中的氧气，氧气从肺部吸入后氧从毛细血管进入到血液中，由血液传送给身体各部位器官或细胞使用；血氧饱和度过低会造成机体供氧不足，过高会导致体内细胞老化，在正常范围内，血氧饱和度越高，人的新陈代谢就越好。心电是指心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化；危重症患者、心律失常患者、冠心病患者需进行长时间的实时心电监测。综上可知，血氧和心电是体现人体健康状况的两个重要指标。现有应用于血氧检测的血氧传感器，检测结果通常是直接输入至控制器或者经模数转换后输入至控制器进行数据处理，得到的血氧饱和度的准确度低，原因之一在于血氧检测过程中，自然界的光、肌红蛋白中的原红血素、胆红素等生物组织会影响待检测部位的光吸收能里，影响血氧检测输出的电信号，使得获取的血氧电信号含毛刺、基线漂移等噪声，所获取的生理信息有效性低、准确性低，血氧电信号需进行噪声消除后再输入至控制器中；现有应用于心电检测的心电传感器，检测结果通常也是直接输入至控制器或者经模数转换后输入至控制器进行数据处理，得到的心电信号的准确度低，原因之一在于心脏靠近肝、脾、胃，检测信号容易受到生物信号的干扰，还容易受到来自检测装置本身、电网等细微干扰，干扰信号并没有被滤除和处理掉。
技术实现思路
本专利技术提供一种健康手环，解决现有检测生理特征信号的可穿戴设备存在的检测准确度低的问题。健康手环，包括三轴加速度检测模块、血氧检测模块、血氧信号调理模块、心电检测模块、心电信号调理模块、控制器模块以及无线传输模块；所述三轴加速度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述血氧检测模块经血氧信号调理模块与控制器模块相连，所述血氧检测模块的控制端与控制器模块相连；所述心电检测模块经心电信号调理模块与控制器模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块与外部监控端相连；所述血氧信号调理模块包括血氧前置放大电路、信号分离电路、第一相敏检波电路、第一低通滤波电路、第二相敏检波电路和第二低通滤波电路；所述血氧前置放大电路的输入端与血氧检测模块的输出端相连，所述血氧前置放大电路的输出端与信号分离电路的输入端相连；所述信号分离电路的一路输出端经第一相敏检波电路、第一低通滤波电路与控制器模块相连，所述信号分离电路的另一路输出端经第二相敏检波电路、第二低通滤波电路与控制器模块相连；所述心电信号调理模块包括心电一级放大电路、陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路；所述心电一级放大电路的输入端与心电检测模块的输出端相连，所述心电一级放大电路的输出端经陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路与控制器模块相连。进一步地，所述第一相敏检波电路和第二相敏检波电路还含有一个共同输入端，所述共同输入端与控制器模块相连；所述控制器模块通过该共同输入端为第一相敏检波电路和第二相敏检波电路提供参考信号。进一步地，还包括有显示模块；所述显示模块与控制器模块相连。进一步地，所述无线传输模块为WiFi模块和/或GPRS模块。进一步地，所述血氧检测模块为血氧传感器模组，所述血氧传感器模组测量人体的光感信号，输入至血氧信号调理模块中。本专利技术的优点与效果是：设置血氧信号调理模块，对血氧数据进行前置放大、信号分离，分别对还原血红蛋白和氧合血红蛋白的电信号进行相敏检波和低通滤波，充分提取两路信号的有用信息，经处理后的两路电信号输入至控制器模块中，结合三轴加速度检测模块的数据计算血氧饱和度，避免出现伪影，上述模块的设置，提高了血氧饱和度数据的准确度；设置心电检测模块，对检测到的心电数据进行一级放大、陷波处理、低通滤波以及二级放大，放大心电信号，并针对工频信号及肌电信号特征频率，滤除生物电信号频率意外的干扰，消除伪迹，提高心电信号的有效性，提高心电数据的准确度；血氧以及心电基础数据准确度的提高，有助于提高健康手环的检测准确度。附图说明图1为本专利技术结构原理框图。图2为心电一级放大电路的电路结构图。图3为陷波电路的电路结构图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。健康手环，包括三轴加速度检测模块、血氧检测模块、血氧信号调理模块、心电检测模块、心电信号调理模块、控制器模块以及无线传输模块；所述三轴加速度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述血氧检测模块经血氧信号调理模块与控制器模块相连，所述血氧检测模块的控制端与控制器模块相连；所述心电检测模块经心电信号调理模块与控制器模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块与外部监控端相连；所述血氧信号调理模块包括血氧前置放大电路、信号分离电路、第一相敏检波电路、第一低通滤波电路、第二相敏检波电路和第二低通滤波电路；所述血氧前置放大电路的输入端与血氧检测模块的输出端相连，所述血氧前置放大电路的输出端与信号分离电路的输入端相连；所述信号分离电路的一路输出端经第一相敏检波电路、第一低通滤波电路与控制器模块相连，所述信号分离电路的另一路输出端经第二相敏检波电路、第二低通滤波电路与控制器模块相连；所述心电信号调理模块包括心电一级放大电路、陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路；所述心电一级放大电路的输入端与心电检测模块的输出端相连，所述心电一级放大电路的输出端经陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路与控制器模块相连。所述血氧检测模块为血氧传感器模组，所述血氧传感器模组测量人体的光感信号，输入至血氧信号调理模块中。血氧检测模块为反射式血氧传感器组，为至少1个反射式血氧传感器。反射式血氧传感器是一种能感受血液中氧分压并转换成可用输出信号的传感器，可检测部位包括手指、面颊、手掌、耳垂等，克服测量部位受限的缺点。反射式血氧传感器主要包括3个LED发光二极管、光敏二极管和LED驱动电路，在3个LED发光二极管和光敏二极管之间设置有不透明的屏障，利于光敏二极管接收待检测部位反射的光学信号，集成的光学屏障可阻挡3个LED发光二极管发出的光线串扰到光敏二极管，防止干扰。LED驱动电路接收控制器模块的电流信号，驱动3个LED发光二极管发光，发出的光经待检测部位后，一部分反射到光敏二极管，光敏二极管将接收的信号转换为电信号输入至血氧信号调理模块中。至少1个LED发光二极管发出红外光，至少1个LED发光二极管发出近红外光。所述血氧信号调理模块接收到血氧电信号进行调理后，输入至控制器模块中。所述血氧信号调理模块包括血氧前置放大电路、信号分离电路、第一相敏检波电路、第一低通滤波电路、第二相敏检波电路和第二低通滤波电路。血氧传感器输出的电信号为交流信号，血氧信号调理模块对其进行放大、信号分离、相敏检波以及低通滤波，响应与被测信号同频、同相的噪声分量，大幅度抑制无用噪声，改善信噪比。血氧传感器检测到的信号包含有还原血红蛋白和氧合血红蛋白的检测信号，因此在进行相敏检波前需设置信号分离电路进行信号分离。反射式血氧传感器输出的是携带红外光和近红外光的两路电压信号，包含有暗电流以及各种未知的噪声，幅值微弱，因此需进行前置放大。本专利技术的利用低噪声、高性能的前置放大电路对血氧传感器的输出电信号进行放大。人体的还原血红蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
健康手环，其特征在于：包括三轴加速度检测模块、血氧检测模块、血氧信号调理模块、心电检测模块、心电信号调理模块、控制器模块以及无线传输模块；所述三轴加速度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述血氧检测模块经血氧信号调理模块与控制器模块相连，所述血氧检测模块的控制端与控制器模块相连；所述心电检测模块经心电信号调理模块与控制器模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块与外部监控端相连；所述血氧信号调理模块包括血氧前置放大电路、信号分离电路、第一相敏检波电路、第一低通滤波电路、第二相敏检波电路和第二低通滤波电路；所述血氧前置放大电路的输入端与血氧检测模块的输出端相连，所述血氧前置放大电路的输出端与信号分离电路的输入端相连；所述信号分离电路的一路输出端经第一相敏检波电路、第一低通滤波电路与控制器模块相连，所述信号分离电路的另一路输出端经第二相敏检波电路、第二低通滤波电路与控制器模块相连；所述心电信号调理模块包括心电一级放大电路、陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路；所述心电一级放大电路的输入端与心电检测模块的输出端相连，所述心电一级放大电路的输出端经陷波电路、心电低通滤波电路以及心电二级放大电路与控制器模块相连。...

【技术特征摘要】
1.健康手环，其特征在于：包括三轴加速度检测模块、血氧检测模块、血氧信号调理模块、心电检测模块、心电信号调理模块、控制器模块以及无线传输模块；所述三轴加速度检测模块的输出端与控制器模块相连；所述血氧检测模块经血氧信号调理模块与控制器模块相连，所述血氧检测模块的控制端与控制器模块相连；所述心电检测模块经心电信号调理模块与控制器模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块与外部监控端相连；所述血氧信号调理模块包括血氧前置放大电路、信号分离电路、第一相敏检波电路、第一低通滤波电路、第二相敏检波电路和第二低通滤波电路；所述血氧前置放大电路的输入端与血氧检测模块的输出端相连，所述血氧前置放大电路的输出端与信号分离电路的输入端相连；所述信号分离电路的一路输出端经第一相敏检波电路、第一低通滤波电路与控制器模块相连，所述信号分离电路的另一路输出端经第二相敏检波电路、第二低通滤波电路与控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶子钰，
申请(专利权)人：叶子钰，
类型：发明
国别省市：广西,45