用于生物体振动检测的振动传感器及胎心监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于生物体振动检测的振动传感器及胎心监测装置，胎心监测装置包括：膜片，放大电路板，信号处理板和振动传感器；所述放大电路板与所述膜片贴合固定，且所述放大电路板与所述信号处理板通过导线连接；所述振动传感器包括：曲臂组件，所述曲臂组件包括支撑臂和变形臂，所述支撑臂的一端固接于所述放大电路板，其另一端与所述变形臂固定连接；弯曲度检测器，所述弯曲度检测器安装于所述变形臂。该胎心监测装置的振动传感器只响应固体接触振动，而对空气中的噪声不响应，即声音不会带来变形臂的形变，因此监测结果不会受到空气噪声的影响，从而避免了空气噪声对监测结果的干扰，提高了胎心监测的灵敏度。

Vibration Sensor and Fetal Heart Monitoring Device for Vibration Detection of Organisms

The invention provides a vibration sensor and a fetal heart monitoring device for vibration detection of organisms. The fetal heart monitoring device comprises a diaphragm, an amplification circuit board, a signal processing board and a vibration sensor; the amplification circuit board and the diaphragm are attached and fixed, and the amplification circuit board and the signal processing board are connected by wires; the vibration sensor comprises a crank arm assembly, a crank arm assembly, and a signal processing board. The bending arm assembly comprises a support arm and a deformation arm, one end of which is fixed to the amplification circuit board, the other end is fixed to the deformation arm, and the bending detector is installed on the deformation arm. The vibration sensor of the device only responds to the solid contact vibration, but does not respond to the noise in the air, that is, the sound will not bring the deformation of the deformed arm, so the monitoring results will not be affected by the air noise, thus avoiding the interference of the air noise to the monitoring results and improving the sensitivity of the fetal heart monitoring.

【技术实现步骤摘要】
用于生物体振动检测的振动传感器及胎心监测装置
本专利技术属于传感器
，具体涉及一种用于生物体振动检测的振动传感器及胎心监测装置。
技术介绍
胎心即胎儿的心跳，胎心监护检查是对胎儿在宫内的情况进行监测，以评估胎儿宫内状况的主要检测手段。胎心监护的输出结果可以是胎心音信号，也可以是胎心率信号，还可以是其他反映胎心指标的信号(胎心信号)。其中，胎心音的检测通常采用听诊器原理，检测并放大胎心音；胎儿心率受交感神经和副交感神经调节，通过信号描记瞬间的胎心变化所形成的监护图形的曲线，可以了解胎动时、宫缩时胎心的反应，以推测宫内胎儿有无缺氧，是现代产科广泛使用的监控手段。胎心监测是通过胎心监测装置实现的，现有的胎心监测装置可以通过检测胎心音引起的皮肤振动来检测胎心信号。如图1所示，现有技术中一种典型的胎心监测装置包括外壳101、安装于外壳101内的电路板102和安装于电路板102上的麦克风103，该麦克风103具有贴于电路板102上的膜片。在使用过程中，胎心音的声波透过皮肤104传到麦克风103的膜片上，膜片随之振动，膜片振动会带来电容改变，通过检测电容值的变化可以检测到胎心音的声压改变，从而实现对胎心音的检测。但是，该种形式的胎心监测装置在使用过程中会不可避免的受到空气波动的影响，容易受到干扰，影响胎心判断结果，另外，振动能量从皮肤到麦克风敏感面要经过多个界面的能量转换，其检测灵敏度也有待提高。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的至少一个问题，本专利技术提供了一种用于生物体振动检测的振动传感器及胎心监测装置。为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于生物体振动检测的振动传感器，包括：曲臂组件，包括支撑臂和变形臂，支撑臂的一端固接于放大电路板，其另一端与变形臂固定连接；弯曲度检测器，安装于上述变形臂。本专利技术实施例提供的振动传感器，在与固体接触过程中，若固体发生振动，支撑臂会带动变形臂与支撑臂固定的部位上下振动(即上下位置移动)，而变形臂远离支撑臂的部分由于惯性作用不会马上随之移动，从而造成变形臂产生弯曲，弯曲度检测器检测到变形臂的弯曲，输出电信号，被放大电路板放大。只要变形臂的共振频率在固体(振动源)的振动频率范围内，就会引起变形臂的形变，进而弯曲度检测器即可检测到该振动造成的形变，即振动能量传递给固体后直接带动振动传感器的位置移动，没有空气的两次能量传递界面损失，能量传递效率高，检测灵敏度高。另外，若固体未发生振动，空气振动是无法带动支撑臂振动的，因此上述结构的振动传感器只响应固体接触振动，而对空气中的噪声不响应，即声音不会带来变形臂的形变，因此监测结果不会受到空气噪声的影响，从而避免了空气噪声对监测结果的干扰，提高了振动传感器的精度。进一步地，上述支撑臂的数量为一个，变形臂为安装于支撑臂端部的悬臂梁。单臂悬臂梁的结构使得其对振动更敏感，易响应振动而发生形变，可以进一步提升检测的灵敏度。进一步地，变形臂远离支撑臂的自由端还安装有质量块。通过在自由端增加质量块，进一步增加支撑臂自由端的惯性，提高检测的灵敏度。在上述任意实施例的基础上，弯曲度检测器为压电陶瓷薄膜传感器，该压电陶瓷薄膜传感器贴设于变形臂上。进一步地，压电陶瓷薄膜传感器的管脚形成支撑臂；或者，压电陶瓷薄膜传感器的管脚与支撑臂贴合固定；压电陶瓷薄膜传感器的管脚包裹于支撑臂。在上述任意实施例的基础上，变形臂可与放大电路板相平行。在上述任意实施例的基础上，所述变形臂为非导电材料，且/或，所述变形臂的长度为3mm-70mm，所述变形臂的宽度为1mm-20mm。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种胎心监测装置，包括上述任意实施例的振动传感器，还包括：膜片；放大电路板，与膜片贴合固定；信号处理板，通过导线与放大电路板连接。在使用过程中，将膜片贴于孕妇肚皮，胎心音引起肚皮皮肤振动，贴于肚皮的膜片随之一起振动，膜片振动带动其上安装的支撑臂同步上下振动，在振动过程中，支撑臂会带动变形臂与支撑臂固定的部位上下振动(即上下位置移动)，而变形臂远离支撑臂的部分和质量块(若有)会由于惯性作用不会马上随着单臂梁的根部的移动而移动，从而造成变形臂产生弯曲，弯曲度检测器检测到变形臂的弯曲，输出电信号，被电路板放大，输出给信号处理板处理，即可根据变形臂弯曲度的变化，实现胎心监测的目的。如上所述，皮肤的振动能量传递给膜片后直接带动振动传感器的位置移动，没有膜片-空气-传感器敏感部件的两次能量传递界面损失，能量传递效率高，检测灵敏度高。另外，该胎心监测装置的振动传感器只响应固体接触振动，而对空气中的噪声不响应，即声音不会带来变形臂的形变，因此监测结果不会受到空气噪声的影响，从而避免了空气噪声对监测结果的干扰，提高了监测精度。进一步地，胎心监测装置包括多个上述振动传感器，每个振动传感器的共振频率各不相同，但均在胎心频率范围内。设置多个振动传感器，以尽可能覆盖胎心频率范围，可进一步提高监测的灵敏度。进一步地，支撑臂靠近膜片的中心。如上所述，肚皮皮肤振动带动膜片振动，可以理解的是，膜片的中心位置的振幅大于边缘位置，因此，支撑臂约靠近模块的中心位置，其对振动的响应越敏感且振幅越大，可进一步提高监测的精度和灵敏度。进一步地，信号处理板包括信号处理模块，信号处理模块被配置为实现以下步骤：接收放大电路板发送的振动电信号；利用振动电信号获取胎心信号。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为现有胎心监测装置的结构示意图；图2为本专利技术所提供的胎心监测装置一种具体实施方式的结构示意图。附图标记说明：在图1中：101-外壳102-电路板103-麦克风104-皮肤在图2中：1-膜片21-电路板22-支撑臂23-变形臂24-质量块3-压电陶瓷薄膜传感器4-外壳5-导线6-信号处理板100-人体具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。本专利技术提供的振动传感器主要用于胎心监测，但并不排除将本专利技术提供的传感器用作其他应用领域。应当指出的是，凡通过振动检测信号，且需要避免空气噪声影响的场景，均可以考虑应用本专利技术提供的振动传感器。下面将结合图2所示的胎心监测装置一并对本专利技术提供的振动传感器的结构及实现原理进行说明。但本专利技术提供的振动传感器不限应用于图2所示的胎心监测装置中，如上所述，也不限应用于胎心监测装置中。请参考图2，图2为本专利技术所提供的胎心监测装置一种具体实施方式的结构示意图，且图2也示出了本专利技术一种具体实施方式所提供的振动传感器的结构。在一种具体实施方式中，本专利技术提供的胎心监测装置包括用于盛放和封装重要零部件的外壳4、安装在外壳4上的膜片1、放大电路板21、信号处理板6以及振动传感器，信号处理板6与放大电路板7通过导线5连接。其中，膜片1可以为金属膜或塑料膜，其可以敷设在外壳4朝向人体100一侧的表面，也可以作为外壳4的一部分，即利用膜片1形成外壳4朝向人体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生物体振动检测的振动传感器，其特征在于，包括：曲臂组件，所述曲臂组件包括支撑臂(22)和变形臂(23)，所述支撑臂(22)的一端固接于放大电路板(21)，其另一端与所述变形臂(23)固定连接；弯曲度检测器，所述弯曲度检测器安装于所述变形臂(23)。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物体振动检测的振动传感器，其特征在于，包括：曲臂组件，所述曲臂组件包括支撑臂(22)和变形臂(23)，所述支撑臂(22)的一端固接于放大电路板(21)，其另一端与所述变形臂(23)固定连接；弯曲度检测器，所述弯曲度检测器安装于所述变形臂(23)。2.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述支撑臂(22)的数量为一个，所述变形臂(23)为安装于所述支撑臂(22)端部的悬臂梁。3.根据权利要求2所述的振动传感器，其特征在于，所述变形臂(23)远离所述支撑臂(22)的自由端还安装有质量块(24)。4.根据权利要求1-3任一项所述的振动传感器，其特征在于，所述弯曲度检测器为压电陶瓷薄膜传感器(3)，所述压电陶瓷薄膜传感器(3)贴设于所述变形臂(23)上。5.根据权利要求3所述的振动传感器，其特征在于，所述压电陶瓷薄膜传感器(3)的管脚形成所述支撑臂(22)；或者，所述压电陶瓷薄膜传感器(3)的管脚与所述支撑臂(22)贴合固定；或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：周营，
申请(专利权)人：传世未来北京信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11