一种基于光声技术的无创血糖仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于光声技术的无创血糖仪，包括用于照射人体手指的红外窄脉冲光发生装置和用于采集手指光声信号的信号采集系统，所述红外窄脉冲光发生装置包括窄脉冲发生电路，以及受控于窄脉冲发生电路的红外二极管的驱动电路，所述窄脉冲发生电路包括方波发生器、RC充放电电路以及用于产生窄脉冲信号的组合逻辑电路，所述方波发生器、RC充放电电路均连接组合逻辑电路，方波发生器连接RC充放电电路，所述组合逻辑电路的输出端连接驱动电路的控制端；本发明专利技术结构简单、使用方便，通过控制脉冲光照射在人体手指时所激励出的光声信号的频率，使得声光信号能更好的被信号采集系统接收，从而提高血糖仪的检测精度。从而提高血糖仪的检测精度。从而提高血糖仪的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光声技术的无创血糖仪


[0001]本专利技术涉及血糖的
，更具体的说是涉及一种基于光声技术的无创血糖仪。

技术介绍

[0002]无创血糖仪是用来监测人体血糖的仪器，能够解决频繁扎手指的痛苦，现有的无创检测方法有体外获取组织液法和直接检测组织法两种，反离子渗透法就是体外获取组织液法的代表，但是容易收到汗液的影响，红外光谱法、拉曼光谱法、代谢热整合法、阻抗谱法、超声波法都是直接检测组织法，是实现无创检测的常见方法，但是容易受到外界因素的影响，使其测试精度降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述技术问题提供一种基于光声技术的无创血糖仪。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于光声技术的无创血糖仪，包括用于照射人体手指的红外窄脉冲光发生装置和用于采集手指光声信号的信号采集系统，所述红外窄脉冲光发生装置包括窄脉冲发生电路，以及受控于窄脉冲发生电路的红外二极管的驱动电路，所述窄脉冲发生电路包括方波发生器、RC充放电电路以及用于产生窄脉冲信号的组合逻辑电路，所述方波发生器、RC充放电电路均连接组合逻辑电路，方波发生器连接RC充放电电路，所述组合逻辑电路的输出端连接驱动电路的控制端。
[0005]优选的，所述方波发生器的输出端的正端连接电阻R15的一端、第一二输入或非门的一个输入端、第二二输入或非门的一个输入端，电阻R15的另一端连接电阻R14的一端、电容C7的一端、第一二输入或非门的另一个输入端，第一二输入或非门的输出端连接第二二输入或非门的另一个输入端，第二二输入或非门的输出端为组合逻辑电路的输出端，方波发生器的输出端的负端、电阻R14的另一端、电容C7的另一端均接地。
[0006]优选的，所述组合逻辑电路的输出端连接电阻R1的一端、PMOS管Q1的栅极，电阻R1的另一端分别连接电阻R12的一端、NMOS管Q3的栅极，PMOS管Q1的漏极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接驱动电源的正端，PMOS管Q1的源极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电阻R7的一端、电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接红外二极管LED1的阳极，红外二极管LED1的阴极连接NMOS管Q3的漏极，电阻R7的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端、NMOS管Q3的源极、驱动电源的负端均接地。
[0007]优选的，还包括二极管D4，所述二极管D4的阳极连接红外二极管LED1的阴极，二极管D4的阴极连接电阻R4的一端。
[0008]优选的，还包括合束机构，所述合束机构包括壳体和压板组件，所述壳体的一侧贯通用于连接压板组件，所述的压板组件包括连接在壳体贯通侧的底板和连接在底板远离壳体一面的盖板，且盖板与底板之间具有供人体手指插入的检测槽，在底板对应手指指腹的部位具有检测孔；
[0009]所述的壳体由依次连接的上壳、中壳、和下壳构成，在壳体的内部设有用于安装红外窄脉冲光发生装置和光声信号的信号采集系统的主板，所述的主板连接在中壳上，且红外窄脉冲光发生装置的红外窄脉冲光发生端对应检测孔，光声信号的信号采集系统的采集端也对应检测孔。
[0010]优选的，该种合束机构还包括设于壳体内部且用于给红外窄脉冲光发生装置和光声信号的信号采集系统提供电源的电池，在壳体的外侧还设有连接电池的蓄电口。
[0011]优选的，所述信号采集系统包括光声信号探头，所述光声信号探头的输出连接放大电路的输入，放大电路的输出连接A/D转换电路的输入，A/D转换电路的输出连接处理单元。
[0012]优选的，所述光声信号探头的中心频率、放大电路的中心频率均为3.5MHZ，放大电路为三级放大，三级放大的总闭环增益为75dB。
[0013]优选的，所述处理单元与智能手机和/或云端服务器无线连接，所述智能手机和/或云端服务器固化有算法，所述算法用于将手指光声信号转换为血糖值。
[0014]具体的，所述算法是基于以下方法实现的：
[0015]假设脉冲光源均匀照射在人体组织上，根据热力学的热传导和波动方程，组织中的热声压应该满足：
[0016]其中C是声速，C
p
是比热，H(r,t)是单位面积单位时间内吸收的能量，β是等压膨胀系数，p(r,t)是声压；
[0017]由方程得声压为：
[0018]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0019]本专利技术结构简单、使用方便，通过控制红外窄脉冲光发生装置所发生的脉冲光的脉宽大小，来控制脉冲光照射在人体手指时所激励出的光声信号的频率，进而使得声光信号能更好的被信号采集系统接收，从而提高血糖仪的检测精度。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0021]图1为本专利技术的工作原理图；
[0022]图2为本专利技术的窄脉冲光发生电路工作原理图；
[0023]图3为本专利技术的窄脉冲光发生电路数据输出波形；
[0024]图4为本专利技术的无创血糖仪的爆照图；
[0025]图5为本专利技术的无创血糖仪的整体示意图；
[0026]图6为本专利技术的检测原理示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、红外窄脉冲光发生装置，2、光声信号的信号采集系统，3、壳体，31、上壳，32、中壳，33、下壳，4、压板组件，41、底板，42、盖板，43、检测槽，44、检测孔，5、主板，6、电池，61、蓄电口，L1、方波信号波形，L2、RC充放电电路的波形，L3、组合逻辑电路驱动增强信号波形，L4、控制驱动电路中工作电压波形。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0030]现有的基于光声技术的无创血糖仪，如图1和图6所示，包括用于照射人体手指的红外窄脉冲光发生装置1和用于采集手指光声信号的信号采集系统2，红外窄脉冲光发生装置1发生的红外窄脉冲光照射在人体手指上发生光声效应，人体手指内部的血糖分子吸收相关波长的光，并产生热量,使温度升高,从而引起热膨胀产生光声信号，产生的光声信号通过信号采集系统2进行采集、处理后即可得出组织内血糖成分的含量，作为现有技术在此处不做过多赘述；
[0031]本专利技术公开的基于光声技术的无创血糖仪通过控制红外窄脉冲光发生装置1所发生的脉冲光的脉宽大小，来控制脉冲光照射在人体手指时所激励出的光声信号的频率，进而使得声光信号能更好的被信号采集系统2接收，从而提高血糖仪的检测精度，如图2所示，红外窄脉冲光发生装置1包括窄脉冲发生电路，以及受控于窄脉冲发生电路的红外二极管的驱动电路，窄脉冲发生电路包括方波发生器、RC充放电电路以及用于产生窄脉冲信号的组合逻辑电路，方波发生器、RC充放电电路均连接组合逻辑电路，方波发生器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光声技术的无创血糖仪，包括用于照射人体手指的红外窄脉冲光发生装置和用于采集手指光声信号的信号采集系统，其特征在于，所述红外窄脉冲光发生装置包括窄脉冲发生电路，以及受控于窄脉冲发生电路的红外二极管的驱动电路，所述窄脉冲发生电路包括方波发生器、RC充放电电路以及用于产生窄脉冲信号的组合逻辑电路，所述方波发生器、RC充放电电路均连接组合逻辑电路，方波发生器连接RC充放电电路，所述组合逻辑电路的输出端连接驱动电路的控制端。2.根据权利要求1所述的一种基于光声技术的无创血糖仪，其特征在于，所述方波发生器的输出端的正端连接电阻R15的一端、第一二输入或非门的一个输入端、第二二输入或非门的一个输入端，电阻R15的另一端连接电阻R14的一端、电容C7的一端、第一二输入或非门的另一个输入端，第一二输入或非门的输出端连接第二二输入或非门的另一个输入端，第二二输入或非门的输出端为组合逻辑电路的输出端，方波发生器的输出端的负端、电阻R14的另一端、电容C7的另一端均接地。3.根据权利要求1或2所述的一种基于光声技术的无创血糖仪，其特征在于，所述组合逻辑电路的输出端连接电阻R1的一端、PMOS管Q1的栅极，电阻R1的另一端分别连接电阻R12的一端、NMOS管Q3的栅极，PMOS管Q1的漏极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接驱动电源的正端，PMOS管Q1的源极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电阻R7的一端、电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接红外二极管LED1的阳极，红外二极管LED1的阴极连接NMOS管Q3的漏极，电阻R7的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端、NMOS管Q3的源极、驱动电源的负端均接地。4.根据权利要求3所述的一种基于光声技术的无创血糖仪，其特征在于，还包括二极管D4，所述二极管D4的阳极连接红外二极管LED1的阴极，二极管D4的阴极连接电阻R4的一端。5.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炳章，
申请(专利权)人：中川新迈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：