本发明专利技术属于眼压测量领域，公开了一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置及其应用，装置包括：眼压采集阻抗模块，用于连续采集眼压数据信号并产生电感耦合；信号调理电路，用于产生并传输不同频率的放大扫频信号至眼压采集阻抗模块，以使眼压采集阻抗模块发生电感耦合，进而使其阻抗发生变化，还检测阻抗变化后采集的眼压数据信号对应的幅值比和相位差并对幅值比和相位差进行模数转换；控制电路用于接收经过模数转换后的幅值比和相位差，并计算阻抗实部值，并获取眼压采集阻抗模块的阻抗实部曲线以及其峰值处的谐振频率；供电模块，用于为信号调理电路和控制电路供电。本发明专利技术能提高眼压测量的精确性和便利性。高眼压测量的精确性和便利性。高眼压测量的精确性和便利性。
【技术实现步骤摘要】
一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置及其应用
[0001]本专利技术属于眼压测量
，更具体地，涉及一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置及其应用。
技术介绍
[0002]目前，眼压是诊断和监测青光眼疾病的重要指标之一，眼压的剧烈波动会使得青光眼恶化，导致视力丧失等严重后果，因此对青光眼患者眼压的监测显得尤为重要。但是目前仍然缺少一种有效的连续眼内压监测方法。当前临床诊断中采用单次眼压计测量眼压，需要在一天中间隔性的对患者进行多次测量，虽然其测量结果准确，但在测量过程中，需要专业的医生持续不断地操作专业设备，并且需要对病人进行麻醉，导致测量过程繁琐、复杂、费时费力。
[0003]为了解决眼压测量复杂且不可连续等问题，国内外相关机构研究出一种可用于眼压连续测量的传感器，其中LC无线眼压传感器受到了研究学者的关注，具有不需要电源、体积小，灵敏度高、佩戴方便、没有侵入式伤害等优势，同时衍生出了变电容式、变电感式等多种类型的眼压传感器。目前大多采用矢量网络分析仪对眼压传感器的信号进行采集，但网络分析仪价格昂贵，体积庞大，不便于随身携带。因此，急需设计研究一种便于携带、可连续检测眼压信号、测量精度高、响应快的信号采集装置。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种LC无线眼压传感器的便携式信号采集装置，以解决现有连续采集眼压信号的装置体积大、不便携带且信号测量精度差、响应慢的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，包括：
[0006]眼压采集阻抗模块，用于连续采集眼压数据信号并产生电感耦合；
[0007]信号调理电路，用于产生并传输不同频率的放大扫频信号至所述眼压采集阻抗模块，以使所述眼压采集阻抗模块发生电感耦合，进而使其阻抗发生变化；所述信号调理电路还用于检测所述眼压采集阻抗模块阻抗变化后采集的所述眼压数据信号对应的幅值比和相位差，并对所述幅值比和所述相位差模数转换后进行传输；
[0008]控制电路，用于接收模数转换的所述幅值比和所述相位差，并基于所述幅值比和所述相位差计算阻抗实部值；还用于基于所述阻抗实部值获取所述眼压采集阻抗模块的阻抗实部曲线以及所述阻抗实部曲线峰值处的谐振频率，该谐振频率作为实际的眼压信号值；
[0009]供电模块，用于为所述信号调理电路和所述控制电路供电。
[0010]进一步的，所述眼压采集阻抗模块包括相互连接且能电感耦合的LC无线眼压传感器和激励单元，其中，所述LC无线眼压传感器用于采集所述眼压数据信号；所述激励单元用
于接收所述放大扫频信号，并将所述放大扫频信号以电磁波方式发射，以与所述LC无线眼压传感器产生电感耦合。
[0011]更进一步的，所述激励单元为采用漆包线绕制而成的读取线圈，且所述漆包线的线径位于0.2mm
‑
0.4mm之间；优选的，所述读取线圈的内圈直径为18mm
‑
22mm。
[0012]进一步的，所述信号调理电路包括集成设置的DDS信号发生电路、扫频信号放大电路和幅值相位检测电路，其中：
[0013]所述DDS信号发生电路的信号输入端与所述控制电路连接，其信号输出端与所述扫频信号放大电路连接，所述控制电路能控制所述DDS信号发生电路产生扫频信号并将所述扫频信号传输至所述扫频信号放大电路；
[0014]所述扫频信号放大电路的输出端与所述眼压采集阻抗模块连接，所述扫频信号放大电路用于放大处理所述扫频信号，并将放大处理的所述扫频信号传输至所述眼压采集阻抗模块，以使所述眼压采集阻抗模块发生电感耦合；
[0015]所述幅值相位检测电路的信号输出端与所述控制电路连接，其信号输入端与所述眼压采集阻抗模块连接，所述幅值相位检测电路用于检测所述幅值比和所述相位差，并将所述幅值比和所述相位差模数转换后生成电压值传输至所述控制电路。
[0016]更进一步的，所述供电模块分别与所述DDS信号发生电路、所述扫频信号放大电路和所述幅值相位检测电路连接，并为三者分别提供大小不同的供电电压。
[0017]进一步的，所述控制电路包括主控MCU电路以及与所述主控MCU电路相连接的ADC采样电路，其中：
[0018]所述ADC采样电路与所述信号调理电路相连，用于将模数转换后的所述幅值比和所述相位差转化为数字信号后传输至所述主控MCU电路进行计算处理。
[0019]更进一步的，所述控制电路还包括数据传输模块，所述数据传输模块用于接收所述主控MCU电路的计算结果，并将所述计算结果传输到外部终端以显示对应的所述阻抗实部曲线。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，还公开一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置的应用方法，所述应用方法包括以下步骤：
[0021]S1连续接收眼压数据信号；
[0022]S2在第一频率范围下生成多个第一扫频信号，以激励所述眼压采集阻抗模块，进而使所述眼压采集阻抗模块的阻抗发生变化；
[0023]S3检测步骤S2中每个频率值下所述眼压采集阻抗模块采集的所述眼压数据信号的第一幅值比和第一相位差，并基于所述第一幅值比和第一相位差计算所述眼压采集阻抗模块的第一实部值，然后基于所述第一实部值获取第一实部曲线；
[0024]S4在第二频率范围下生成多个第二扫频信号，以激励所述眼压采集阻抗模块，进而使所述眼压采集阻抗模块的阻抗发生变化，其中，所述第二频率范围以步骤S2中获得的第一实部曲线的峰值对应的频率为中心频率；
[0025]S5检测步骤S4中每个频率值下所述眼压采集阻抗模块采集的所述眼压数据信号的第二幅值比和第二相位差，并基于所述第二幅值比和第二相位差计算所述眼压采集阻抗模块的第二实部值，基于所述第二实部值得到第二实部曲线；
[0026]S6对所述第二实部曲线进行滑动均值滤波处理，得到平滑实部曲线；
[0027]S7对所述平滑实部曲线进行洛伦兹函数曲线拟合得到拟合曲线，并获取所述拟合曲线的峰值对应的谐振频率，以作为实际的眼压信号值。
[0028]更进一步的，所述第一频率范围为40MHz到200MHz，且按照第一扫频间隔产生所述第一扫频信号。
[0029]更进一步的，所述第二频率范围为Fc
‑
800KHz到Fc+800KHz，且按照第二扫频间隔产生所述第二扫频信号，其中，Fc表示所述第一实部曲线的峰值所对应的频率值。
[0030]通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，主要具备以下优点：
[0031]1、本专利技术的便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，包括信号调理电路，以及分别与信号调理电路相连的眼压采集阻抗模块、控制电路和供电模块，眼压采集阻抗模块能够发生电感耦合，基于电感耦合的原理，将眼压采集阻抗模块看成一个新的阻抗，并通过信号调理电路发射扫频信号的方式给与激励信号，从而检测不同频率下眼压采集阻抗模块的信号的幅值比和相位差，然后通过控制电路来进行模数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，其特征在于，包括：眼压采集阻抗模块，用于连续采集眼压数据信号并产生电感耦合；信号调理电路，用于产生并传输不同频率的放大扫频信号至所述眼压采集阻抗模块，以使所述眼压采集阻抗模块发生电感耦合，进而使其阻抗发生变化；所述信号调理电路还用于检测所述眼压采集阻抗模块阻抗变化后采集的所述眼压数据信号对应的幅值比和相位差，并对所述幅值比和所述相位差模数转换后进行传输；控制电路，用于接收模数转换的所述幅值比和所述相位差，并基于所述幅值比和所述相位差计算阻抗实部值；还用于基于所述阻抗实部值获取所述眼压采集阻抗模块的阻抗实部曲线以及所述阻抗实部曲线峰值处的谐振频率，该谐振频率作为实际的眼压信号值；供电模块，用于为所述信号调理电路和所述控制电路供电。2.如权利要求1所述的一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，其特征在于，所述眼压采集阻抗模块包括相互连接且能电感耦合的LC无线眼压传感器和激励单元，其中，所述LC无线眼压传感器用于采集所述眼压数据信号；所述激励单元用于接收所述放大扫频信号，并将所述放大扫频信号以电磁波方式发射，以与所述LC无线眼压传感器产生电感耦合。3.如权利要求2所述的一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，其特征在于，所述激励单元为采用漆包线绕制而成的读取线圈，且所述漆包线的线径位于0.2mm
‑
0.4mm之间；优选的，所述读取线圈的内圈直径为18mm
‑
22mm。4.如权利要求1所述的一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，其特征在于，所述信号调理电路包括集成设置的DDS信号发生电路、扫频信号放大电路和幅值相位检测电路，其中：所述DDS信号发生电路的信号输入端与所述控制电路连接，其信号输出端与所述扫频信号放大电路连接，所述控制电路能控制所述DDS信号发生电路产生扫频信号并将所述扫频信号传输至所述扫频信号放大电路；所述扫频信号放大电路的输出端与所述眼压采集阻抗模块连接，所述扫频信号放大电路用于放大处理所述扫频信号，并将放大处理的所述扫频信号传输至所述眼压采集阻抗模块，以使所述眼压采集阻抗模块发生电感耦合；所述幅值相位检测电路的信号输出端与所述控制电路连接，其信号输入端与所述眼压采集阻抗模块连接，所述幅值相位检测电路用于检测所述幅值比和所述相位差，并将所述幅值比和所述相位差模数转换后生成电压值传输至所述控制电路。5.如权利要求4所述的一种便携式LC无线眼压传感器信号采集装置，其特征在于，所述供电模...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈良洲，李浩，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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