生命体征光纤传感器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供生命体征光纤传感器装置，生命体征光纤传感器装置包括：两条以上的传感光缆、一降噪构件以及四个以上的光模块；每一条传感光缆的其中一个端口各自连接一光模块，另一个端口均经由所述降噪构件再各自连接一光模块。本实用新型专利技术采用四向多路光学结构多重保证检测信号的质量，有效去除噪声干扰以避免误报，使生命体征光纤传感器达到医院设备的低误报率要求；并且具有结构简单、成本较低等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
生命体征光纤传感器装置


[0001]本申请涉及光纤传感器
，具体涉及一种生命体征光纤传感器装置。

技术介绍

[0002]光纤传感器可以非皮肤直接接触监测人体或动物的生命体征参数(如呼吸率、心率和体动等)。和所有智能硬件一样，噪声干扰是光纤传感器需要解决的头号问题。长期以来人们忽视了光纤传感器用于生命体征测量时噪声干扰问题的研究。
[0003]现有技术中，申请号为CN202010741628.2，名称为《无接触智能监护仪及其检测方法》的专利申请，提出减少生命体征参数测量误报率的方法与装置。其传感器系统简单，成本低，容易制造，能够有效地降低测量过程中噪声带来的干扰和误报，但是其误报率仍然超过10％(Noninvasive measurement ofthe vital signs of cancer patients with a dual
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path microbend fiber sensor,Biomedical Optics Express,Vol.13,No.2/1Feb 2022,pp.982
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994)，达到了12％左右，与医院设备要求的误报率相比仍有差距。医院用的多参数监护仪有很低的误报率，在我们的案例中仅2
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5％左右。因此，尽管上述专利公开的检测方法简单，容易制造，成本也较低，但若想要达到理想的降噪效果，需要精密的降噪构件。
[0004]现有技术中还有如美国专利US 6,498,652 B1提出用光纤干涉仪监测人体呼吸率和心率。但其中干涉仪的参考臂和传感臂之间需要分开、隔离。而在单根光纤上构成的光纤干涉仪生命体征传感器(如申请号为CN210144637U的专利申请)由于参考臂和传感臂不需要分开和隔离，系统十分紧凑。因此，相较于传统的光纤干涉仪生命体征传感器，CN210144637U无论在结构简单性还是在抗干扰方面都具有很大的优势。但其主要缺点是需要破坏光纤原来的结构，可能影响光纤的长期可靠性。再有，论文“Wang R,Zhao J,Sun Y,etal.Wearable respiration monitoring using an in
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line few
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mode fiber Mach
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Zehnder interferometric sensor[J].Biomedical optics express,2020,11(1):316
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329.”公开了采用光纤模式干涉仪进行生命体征监测。该传感器结构简单，但是其传感器的灵敏度很低。论文“W Lyu,S Chen,F Tan,C Yu，Vital Signs Monitoring Based on Interferometric Fiber Optic Sensors，Photonics,2022，9,50”比较全面总结了光纤干涉仪在监测生命体征信号方向的研究进展。从该论文可以看出，为了提高基于光纤模式干涉仪传感器的灵敏度，通常釆用光纤拉锥，错位熔接等复杂的制作工艺，但这增加了光功率预算和制造成本。许多研究还建议采用特殊的光纤，比如少模、保偏、双芯和多芯光纤等，这更增加了光纤传感器的成本。另外，申请号为CN202210218778.4，名称为《一种生命体征信号光电变换方法与装置》的专利申请，公开了一种基于光纤模式干涉仪的生命体征信号光电变换方法与装置，不采用错位光纤熔接而采用标准的光纤熔接工艺或直接活动连接器连接，不用双模、四模、双芯和多芯或小芯等特殊的光纤而采用标准的低成本的通信用光纤。但是，其传感器灵敏度有进一步提高的空间，更重要的是依然无法根本解决误报率较高的问题。
[0005]因此，亟需专利技术一种能减少生命体征参数误报率的生命体征光纤传感器装置。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本申请提供了一种生命体征光纤传感器装置，能够有效去除噪声干扰以避免误报，达到医院设备要求的精度要求；还具有结构简单、成本较低等优点。
[0007]为实现上述目的，专利技术人提供了一种生命体征光纤传感器装置，包括：两条以上的传感光缆、一降噪构件以及四个以上的光模块；
[0008]每一条传感光缆的其中一个端口各自连接一光模块，另一个端口均经由所述降噪构件再各自连接一光模块。
[0009]区别于现有技术，上述技术方案采用四向多路光学结构多重保证检测信号的质量，能够有效去除噪声干扰以避免误报，使生命体征光纤传感器装置达到医院设备的精度要求；同时还具有结构简单、成本较低等优点。
[0010]在一些实施例中，所述传感器还包括MCU和终端；所述光模块包括光源、光电探测器和波分复用器；
[0011]所述MCU连接所述终端；所述光源的其中一端和光电探测器的其中一端分别连接至所述MCU，所述光源的另一端和光电探测器的另一端分别连接至波分复用器的其中一端；波分复用器的另一端连接所述传感光缆。
[0012]在一些实施例中，所述降噪构件由上盖片、中间片和下盖片依序叠构而成；
[0013]一条所述传感光缆由所述上盖片和中间片之间通过；另一条所述传感光缆由所述中间片和下盖片之间通过。
[0014]在一些实施例中，所述中间片的上下两面分别设有凸起机构；所述上盖片和所述下盖片上分别设有与所述凸起机构相对应的凹陷机构；所述传感光缆经过所述凸起机构。
[0015]在一些实施例中，所述上盖片和所述下盖片分别设有经由所述凹陷机构的光缆容置槽；所述光缆容置槽的剖面为半圆形或U形或V形。
[0016]在一些实施例中，所述凸起机构的数量为两个以上。
[0017]在一些实施例中，所述传感光缆为单模光纤或多模光纤或单模光纤多模光纤的混合。
[0018]在一些实施例中，所述传感光缆由第一单模光纤、第一多模光纤、有芯多模光纤、第一多模光纤和第一单模光纤依序拼接而成；所述第一多模光纤的芯径小于有芯多模光纤的芯径。
[0019]另一条所述传感光缆由第一单模光纤、第一多模光纤、无芯多模光纤、第一多模光纤和第一单模光纤依序拼接而成。
[0020]在一些实施例中，所述传感光缆为两条，所述两条传感光缆中的一条传感光缆中有芯多模光纤和另一条传感光缆中无芯多模光纤用于在同一地点感知同一生命体征振动源。
[0021]通过上述实施例，采用有芯和无芯多模光纤传感双回路结构进一步提高光纤传感器的传感灵敏度和传感结构的差异性，避免出现相同传感结构感知同一有噪声干扰的生命体征信号振动源时呈现相同的信号特征；另外，结合汉堡形降噪构件，能够在获取理想降噪效果的同时，又能起到固定降噪构件和使光纤不移位的作用，从而克服现有技术的光纤易移位、降噪构件易移位而需要配备精密降噪构件的问题。
[0022]上述
技术实现思路
相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员
能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生命体征光纤传感器装置，其特征在于，包括：两条以上的传感光缆、一降噪构件以及四个以上的光模块；每一条传感光缆的其中一个端口各自连接一光模块，另一个端口均经由所述降噪构件再各自连接一光模块。2.如权利要求1所述的一种生命体征光纤传感器装置，其特征在于，所述传感器还包括MCU和终端；所述光模块包括光源、光电探测器和波分复用器；所述MCU连接所述终端；所述光源的其中一端和光电探测器的其中一端分别连接至所述MCU，所述光源的另一端和光电探测器的另一端分别连接至波分复用器的其中一端；波分复用器的另一端连接所述传感光缆。3.如权利要求1所述的一种生命体征光纤传感器装置，其特征在于，所述降噪构件由上盖片、中间片和下盖片依序叠构而成；一条所述传感光缆由所述上盖片和中间片之间通过；另一条所述传感光缆由所述中间片和下盖片之间通过。4.如权利要求3所述的一种生命体征光纤传感器装置，其特征在于，所述中间片的上下两面分别设有凸起机构；所述上盖片和所述下盖片上分别设有与所述凸起机构相对应的凹陷机构；所述传感光缆经过所述凸起机构。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智浩，
申请(专利权)人：福建省盈宇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：