一种人体健康监测传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种人体健康监测传感器，包括柔性板、压电模块、信号处理模块、包覆层，所述压电模块、所述信号处理模块分设于所述柔性板的两区域，所述压电模块与所述信号处理模块之间通过唯一柔性电路连接，形成柔性电板；所述包覆层用以整体封装所述柔性电板。本发明专利技术采用柔性压电膜与柔性电板结合，实现信号检测和信号处理，加以柔性封装至适合的床、座椅、靠垫等多场景应用，不产生异物感。不产生异物感。不产生异物感。

【技术实现步骤摘要】
一种人体健康监测传感器


[0001]本专利技术涉及人体健康检测
，特别是涉及一种非接触式生理信号检测的柔性传感器。

技术介绍

[0002]目前已有的人体监测装置，如睡眠监测装置，通过人体接触的力信号检测会带来不适感；与人体非接触的力信号检测多为硬质的，外形固定，没有柔性，不能很好的适应对外形变化有一定要求的场合，如坐垫、靠垫等。
[0003]当在座椅、坐垫、靠垫等场合使用时，则需要采用一种柔性的，可使适应外形变化的传感器，使用户具备良好的体验，不产生异物感。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种人体健康监测传感器，采用柔性压电膜与柔性电板结合，实现信号检测和信号处理，加以柔性封装至适合的床、座椅、靠垫等多场景应用，不产生异物感。
[0005]本专利技术解决问题的技术方案为，提供一种人体健康监测传感器，包括柔性板、压电模块、信号处理模块、包覆层，所述压电模块、所述信号处理模块分设于所述柔性板的两区域，所述压电模块与所述信号处理模块之间通过唯一柔性电路连接，形成柔性电板；所述包覆层用以整体封装所述柔性电板。
[0006]进一步的，所述压电模块包括正向电路与背向电路，所述背向电路覆盖于所述正向电路之上；所述背向电路与所述正向电路对应开设多处过孔，使得正向电路能够与背向电路导通；所述正向电路与所述柔性板贴合。
[0007]正向电路位于压电模块的正面、背向电路位于压电模块的背面；以朝向柔性板的一面为正面。
[0008]进一步的，所述正向电路包括外圈的地电极、内电极，所述地电极上开设有出线口，所述内电极通过板上布线连接至所述信号处理模块；所述过孔仅开设于所述地电极之上。
[0009]所述背向电路与所述地电极可通过所述过孔导通。实现接地。
[0010]内电极与柔性板上的电极信号端对应。
[0011]进一步的，所述柔性板与所述地电极之间开设有接地过孔。
[0012]所述接地过孔做金属化，边缘可做导通，内部可注柔性导电胶，便于实现导通连接。实现接地。
[0013]进一步的，所述柔性电板的下表面设置有阻焊层，所述柔性电板的上表面在两区域之外设置有阻焊层，上、下阻焊层之间开设有接地过孔。
[0014]进一步的，所述信号处理模块包括QV转换单元、信号调理单元、AD转换单元、编码传输单元；所述信号处理模块的输出与DSP运算模块通过超柔导线连接。
[0015]进一步的，所述DSP运算模块包括供电单元、通讯单元、边缘计算单元，使得所述DSP运算模块能够与用户端、云端进行数据交互。
[0016]进一步的，所述柔性板包括区域一、区域二，所述区域一内设置所述压电模块，所述区域二内设置信号处理模块，完成封装的所述柔性电板在所述区域一处设置有突起填充，使得所述区域一相对周围区域存在高度落差。
[0017]进一步的，所述区域二上设置有外封装，用以独立封装所述柔性电板上的所述信号处理模块。外封装可采用低压注塑工艺。
[0018]进一步的，所述区域一上采用液体硅胶独立封装所述柔性电板上的所述压电模块。
[0019]进一步的，所述压电模块包括信号层、参考层，所述信号层为电极信号端，所述参考层为电极参考端，所述信号层的面积小于所述参考层的面积，所述参考层覆盖于所述信号层之上，使得所述参考层能够完全覆盖所述信号层。
[0020]本专利技术的有益效果为：本专利技术为一种人体健康监测传感器，将信号检测与信号处理继承至同一柔性电板之上，信号以最小损失进入Q
‑
V转换电路，使易受干扰线路最短；柔性膜片与柔性电板配合形成干扰抑制结构，能够最大限度的抑制工频干扰。
[0021]采用柔性材料对柔性电板进行封装，电路部分采用外封装（偏硬材质），有利于电路的保护；压电膜部分采用液体硅胶进行灌胶；整板则采用硅胶包覆，实现最佳柔性效果。
[0022]压电膜区域对应设置突起填充，使压电膜区域相比周围区域有一定的凸起，保证更好的传递压力值压电膜上。
[0023]本专利技术的一种人体健康监测传感器，可以安装到床、座椅、坐垫、靠垫等内部，当人体坐或者卧时，可以检测到人体微心跳、呼吸等微弱信号，也可以检测到如体动、打鼾等大幅度变化的震动信号。
[0024]属于被动式的检测，不需要人体保持特定的状态，能够在人体不知觉的情况实现信号的采集。
[0025]本专利技术的压电膜的两面电极为不对称的电极，配合膜片及通孔技术，打通两面的电极，并结合柔性板，实现屏蔽、柔性的功能效果。
附图说明
[0026]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例的一种人体健康监测传感器的区域分布图；图2为本专利技术实施例的一种人体健康监测传感器的侧视图；图3为本专利技术实施例的一种人体健康监测传感器的封装结构图；图4为本专利技术实施例提供的一种人体健康监测传感器与DSP运算模块的原理图；图5为本专利技术实施例提供的人体坐姿生理信号检测示意图；图6为本专利技术实施例的一种人体健康监测传感器的压电模块的正反两面示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]为解决上述问题，本专利技术提出了一种人体健康监测传感器，可以安装到床、座椅、坐垫等内部，以非接触的方式检测生理信号。请参阅图1、图2、图3、图4、图6，柔性传感器主要包括柔性板、压电模块、信号处理模块、包覆层，压电模块、信号处理模块分设于柔性板的两区域，压电模块与信号处理模块之间通过唯一柔性电路连接，形成柔性电板；包覆层用以整体封装柔性电板。
[0030]应当明确的是，本专利技术采用柔性基板，如FPC板，在柔性基板上实现信号检测和信号处理电路的设计，可将信号处理电路与感测单元（压电薄膜）基于同一柔性板实现，信号以最小损失进入Q
‑
V转换电路，使易受干扰的线路最短化。
[0031]本专利技术采用柔性的感测材料，如采用PVDF压电薄膜，压电薄膜可通过柔性导电胶与柔性电板连接，感测薄膜表面可安装柔性硅胶垫。
[0032]PVDF薄膜与柔性板贴合，进行3D立体屏蔽。薄膜与柔性板贴合内电极为正极（下文中定义为电极信号端），与柔性板体贴合外电极为接地电极，能够最大限度抑制工频干扰。
[0033]本专利技术的柔性传感器所采集到的信号可通过滤波提取关于人体生理变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体健康监测传感器，其特征在于，包括柔性板、压电模块、信号处理模块、包覆层，所述压电模块、所述信号处理模块分设于所述柔性板的两区域，所述压电模块与所述信号处理模块之间通过唯一柔性电路连接，形成柔性电板；所述包覆层用以整体封装所述柔性电板。2.根据权利要求1所述的一种人体健康监测传感器，其特征在于，所述压电模块包括正向电路与背向电路，所述背向电路覆于所述正向电路之上；所述背向电路与所述正向电路对应开设多处过孔，使得正向电路能够与背向电路导通；所述正向电路与所述柔性板贴合。3.根据权利要求2所述的一种人体健康监测传感器，其特征在于，所述正向电路包括外圈的地电极、内电极，所述地电极上开设有出线口，所述内电极通过板上布线连接至所述信号处理模块；所述过孔仅开设于所述地电极之上。4.根据权利要求3所述的一种人体健康监测传感器，其特征在于，所述柔性板与所述地电极之间开设有接地过孔。5.根据权利要求1所述的一种人体健康监测传感器，其特征在于，所述柔性电板的下表面设置有阻焊层，所述柔性电板的上表面在两区域之外设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家冬，查陈飞，金鑫，朱敬则，
申请(专利权)人：浙江清华长三角研究院，
类型：发明
国别省市：