一种非接触式心电信号采集脚环传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种非接触式心电信号采集脚环传感器，所述脚环传感器包括脚环本体和设置于脚环本体上的心电信号传感器，心电信号传感器包括依次设置的电极复合层、第一绝缘层、电磁屏蔽层和第二绝缘层，电极复合层包括第一电极、第二电极以及设置于第一电极与第二电极之间的极性层，极性层包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，第一电极用于接入心电采集电路，第二电极悬空设置，电磁屏蔽层接地。本发明专利技术的脚环传感器包括电极复合层，电极复合层含有高介电常数的极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，因此具有高介电性能，可有效提高皮肤与电极之间的耦合电容，进而减小容抗及总阻抗，降低心电信号在耦合过程中的衰减程度，提高电信号检测效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式心电信号采集脚环传感器


[0001]本专利技术涉及心电信号采集
，具体而言，涉及一种非接触式心电信号采集脚环传感器。

技术介绍

[0002]心电图(ECG)是临床上用于诊断心血管疾病的常用手段，可辅助医护人员辨识心脏的病变和心率失常的性质与严重程度等。检测时一般将电极放到体表局部，记录人体心脏活动时的微弱电信号，经放大后传输至机器上并记录下来。心电信号是人体特定的点与点之间的差模电压，信号幅度一般在毫伏(mV)级别，而一般情况下人体工频幅值在伏(V)级，心电受到较强的工频干扰，工频干扰通常以共模形式出现，为了在如此强的工频干扰中检测出微弱的心电信号，一般要求运放具有较高的共模抑制比，心电图机普遍采用对消驱动电路(也称为右腿驱动电路)来提高共模抑制比。但目前的心电图机为接触式设备，需要电极片接触皮肤，对皮肤具有一定的刺激性，可能会出现红疹等不良反应。非接触式人体心电信号检测可以实现无扰式心电检测，避免刺激性接触皮肤，体验感较佳。但现有的非接触式心电传感电极，由于与皮肤之间的耦合电容容值较小，造成容抗较大，进而使得总阻抗较大，而人体心电信号是一种弱电信号,信噪比低，容易受到不同衣服材质、运动伪迹、静电、皮肤表面肌电信号等外界条件的干扰，因此易导致本身就比较微弱的心电信号在耦合过程中发生较大程度的衰减，严重影响心电信号的采集质量。而通过增大调理电路和数字算法的方式又存在处理难度大等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的问题是现有非接触式心电传感电极与皮肤之间的耦合电容较小，导致容抗较大，使得心电信号在耦合过程中衰减较大，信号检测效果较差。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种非接触式心电信号采集脚环传感器，包括：脚环本体和设置于所述脚环本体上的心电信号传感器，所述心电信号传感器包括依次设置的电极复合层、第一绝缘层、电磁屏蔽层和第二绝缘层，所述电极复合层包括第一电极、第二电极以及设置于所述第一电极与所述第二电极之间的极性层，所述极性层包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，所述第一电极用于接入心电采集电路，所述第二电极悬空设置，所述电磁屏蔽层接地。
[0005]较佳地，所述电极复合层的制备方法如下：
[0006]按重量百分比取如下原料：液态PDMS树脂材料50％
‑
74％、所述极性材料25％
‑
45％、固化剂1％
‑
5％、催化剂1％
‑
2％，
[0007]将上述原料混合均匀，得到极性溶剂，
[0008]将所述极性溶剂覆盖在基板的上、下表面，并在所述极性溶剂的上、下表面分别覆盖所述第一电极和所述第二电极，经固化处理后得到所述电极复合层。
[0009]较佳地，所述固化剂包括含氢硅氧烷，所述催化剂包括铂金催化剂。
[0010]较佳地，所述非接触式心电信号采集脚环传感器还包括设置于所述脚环本体上的血氧饱和度传感器、脉动传感器和体温传感器中的一种或多种。
[0011]较佳地，所述非接触式心电信号采集脚环传感器还包括通信模块，所述通信模块设置于所述脚环本体上，所述脚环本体上的所述心电信号传感器、所述血氧饱和度传感器、所述脉动传感器和所述体温传感器用于通过所述通信模块与终端通信连接。
[0012]较佳地，所述通信模块包括蓝牙模块或WiFi模块。
[0013]较佳地，所述非接触式心电信号采集脚环传感器还包括心电采集电路，所述心电采集电路用于将所述电极复合层获取的皮肤电信号发送至终端。
[0014]较佳地，所述非接触式心电信号采集脚环传感器还包括固定带，所述固定带的一端与所述脚环本体连接，所述固定带的另一端用于与所述脚环本体可拆卸连接。
[0015]较佳地，所述非接触式心电信号采集脚环传感器还包括保护套，所述保护套和所述固定带均为硅胶材质且一体成型，所述保护套设置于所述脚环本体上除接触面外的其它表面，所述接触面为用于与皮肤接触的表面，所述固定带上设置有魔术贴，用于与所述保护套连接。
[0016]本专利技术的非接触式心电信号采集脚环传感器相较于现有技术的优势在于：
[0017]本专利技术的非接触式心电信号采集脚环传感器，在脚环本体上设置心电信号传感器，心电信号传感器包括由电极复合层，电极复合层的多层复合结构相当于电容器，且由于电极复合层含有高介电常数的极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，因此具有高介电性能，可以有效提高电容的容值。同时，在电极复合层的中间极性层的高介电性能下，第一电极耦合的人体信号经极性层作用到第二电极上时使得电荷增强，由于第二电极悬空，即不与任何信号连接，因此第二电极上的电荷反过来也会在极性层的传导作用下对第一电极上的电荷起到增强作用，由于第一电极与外界电路连接，因此可以检测到更强的信号，从而提高皮肤与电极之间的耦合电容容值，进而减小容抗及总阻抗，降低心电信号在耦合过程中的衰减程度。另外，由于皮肤与电极复合层之间的耦合电容增大，也使得人体皮肤与绝缘介质和容性耦合电极所构成的高通滤波器的截止频率降低，从而达到提高电信号检测效果的目的。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例中脚环本体的结构示意图一；
[0019]图2为本专利技术实施例中电极复合层的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例中脚环本体的结构示意图二；
[0021]图4为本专利技术实施例中脚环传感器的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例中脚环传感器在使用状态下的结构示意图；
[0023]图6为图5中脚环传感器的脚环本体在水平状态下的俯视图；
[0024]图7为本专利技术实施例中脚环传感器的功能示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例中脚环传感器佩戴在脚腕上的示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、脚环本体；2、心电信号传感器；21、电极复合层；22、第一绝缘层；23、电磁屏蔽层；24、第二绝缘层；211、第一电极；212、第二电极；213、极性层；3、血氧饱和度传感器；4、脉动传感器；5、体温传感器；6、固定带；7、保护套；8、电源键；9、状态显示灯；10、信号传输灯；
100、人体皮肤；200、衣物和/或床单。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0029]如图1所示，本专利技术实施例的一种非接触式心电信号采集脚环传感器，包括脚环本体1和设置于所述脚环本体1上的心电信号传感器2，如图2所示，所述心电信号传感器2包括依次设置的电极复合层21、第一绝缘层22、电磁屏蔽层23和第二绝缘层24，所述电极复合层21包括第一电极211、第二电极212以及设置于所述第一电极211与所述第二电极212之间的极性层213，所述极性层213包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，所述第一电极211用于接入心电采集电路，所述第二电极212悬空设置，所述电磁屏蔽层23接地。
[0030]非接触式心电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式心电信号采集脚环传感器，其特征在于，包括：脚环本体(1)和设置于所述脚环本体(1)上的心电信号传感器(2)，所述心电信号传感器(2)包括依次设置的电极复合层(21)、第一绝缘层(22)、电磁屏蔽层(23)和第二绝缘层(24)，所述电极复合层(21)包括第一电极(211)、第二电极(212)以及设置于所述第一电极(211)与所述第二电极(212)之间的极性层(213)，所述极性层(213)包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，所述第一电极(211)用于接入心电采集电路，所述第二电极(212)悬空设置，所述电磁屏蔽层(23)接地。2.根据权利要求1所述的非接触式心电信号采集脚环传感器，其特征在于，所述电极复合层(21)的制备方法如下：按重量百分比取如下原料：液态PDMS树脂材料50％
‑
74％、所述极性材料25％
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45％、固化剂1％
‑
5％、催化剂1％
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2％，将上述原料混合均匀，得到极性溶剂，将所述极性溶剂覆盖在基板的上、下表面，并在所述极性溶剂的上、下表面分别覆盖所述第一电极(211)和所述第二电极(212)，经固化处理后得到所述电极复合层(21)。3.根据权利要求2所述的非接触式心电信号采集脚环传感器，其特征在于，所述固化剂包括含氢硅氧烷，所述催化剂包括铂金催化剂。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：李路平，李可，
申请(专利权)人：宁波康麦隆医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：