本实用新型专利技术提供一种压力和PPG复合阵列传感器、智能穿戴设备、脉搏波测量装置，压力和PPG复合阵列传感器采用多个压力传感器和多个PPG传感器阵列排布的方式，使得至少有一组压力传感器及PPG传感器能够采集到待采集信号(如人体脉搏波信号)最强的位置，能够极大提高信号采集精度。该压力和PPG复合阵列传感器，包括：具有两个以上PPG传感器的光电模块，用于获取光电容积信号；具有两个以上压力传感器的压力模块，用于获取压力信号；两个以上PPG传感器和两个以上压力传感器所形成的传感器组整体呈阵列式分布。呈阵列式分布。呈阵列式分布。
【技术实现步骤摘要】
压力和PPG复合阵列传感器、智能穿戴设备、脉搏波测量装置
[0001]本技术涉及一种传感器，具体涉及一种压力和PPG复合阵列传感器，属于光学传感器测量
技术介绍
[0002]目前，在腕带(桡动脉处)测量脉搏波的传感器有如下几种形式：
[0003](1)气棒式：与传统血压计原理一致，采用充气的方式阻断血管，测量血压；
[0004](2)PPG光电阵列：单一PPG阵列，测量光电容积脉搏波；
[0005](3)MEMS压力阵列：单一压力阵列，测量压力脉搏波；
[0006](4)气棒式与PPG二合一：在气棒上贴上PPG传感器；
[0007]单一PPG阵列或者MEMS压力阵列，得到的脉搏波信号均比较单一。而气棒式与PPG二合一的传感器，虽然能够得到两种信号，但在充气挤压血管的过程中，PPG信号也会畸变，且这样的方式是不能连续测量的，充气阻断血管对人体有影响。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本技术提供一种压力和PPG复合阵列传感器，采用多个压力传感器和多个PPG传感器阵列排布的方式，使得至少有一组压力传感器及PPG传感器能够采集到待采集信号(如人体脉搏波信号)最强的位置，能够极大提高信号采集精度。
[0009]压力和PPG复合阵列传感器，包括：
[0010]具有两个以上PPG传感器的光电模块，用于获取光电容积信号；
[0011]具有两个以上压力传感器的压力模块，用于获取压力信号；
[0012]两个以上PPG传感器和两个以上压力传感器所形成的传感器组整体呈阵列式分布。
[0013]作为本技术的一种优选方式，还包括用于控制所述光电模块和压力模块进行光电容积信号和压力信号同步采集的控制模块。
[0014]作为本技术的一种优选方式，所述光电模块中，两个以上PPG传感器呈阵列式分布，形成PPG传感器阵列；所述压力模块中，两个以上压力传感器呈阵列式分布，形成压力传感器阵列。
[0015]作为本技术的一种优选方式，一个PPG传感器和一个压力传感器形成一个测量单元，用于采集相同位置的信号；两个以上所述测量单元呈阵列式分布。
[0016]作为本技术的一种优选方式，两个以上所述测量单元沿纵向或横向或纵向和横向依次排列形成阵列式。
[0017]作为本技术的一种优选方式，还包括：主板、硅胶外壳和底盖膜片；
[0018]所述主板包括柔性电路板和硬质电路板；
[0019]所述光电模块和压力模块安装在柔性电路板，所述控制模块安装在硬质电路板上；
[0020]所述主板整体安装在所述硅胶外壳内，所述硅胶外壳外侧开口通过底盖膜片封闭。
[0021]作为本技术的一种优选方式，所述底盖膜片包括硅胶层和设置在所述硅胶层外侧的刚性膜片层。
[0022]作为本技术的一种优选方式，每个所述压力传感器均包括压力感知元件和压力信号调理芯片；
[0023]所述压力感知元件用于压力变化，进而转换为模拟信号；所述压力信号调理芯片用于将压力模拟信号转换为数字信号，并发送给控制模块。
[0024]作为本技术的一种优选方式，所述压力模块中的各压力传感器均包括压力感知元件，所有压力感知元件共用一个压力信号调理芯片；
[0025]所述压力感知元件用于压力变化，进而转换为模拟信号；所述压力信号调理芯片用于将压力模拟信号转换为数字信号，并发送给控制模块。
[0026]作为本技术的一种优选方式，所述压力传感器还包括具有围栏的绝缘基板；
[0027]所述围栏所包围的区域为敏感区域；所述压力感知元件和压力信号调理芯片安装在所述敏感区域；所述绝缘基板上，所述压力感知元件下方设置有透气孔；
[0028]所述敏感区域内填充压力传递介质。
[0029]作为本技术的一种优选方式，所述压力传递介质为硅胶。
[0030]作为本技术的一种优选方式，所述压力感知元件为MEMS压力传感元件；所述MEMS压力传感元件和压力信号调理芯片均采用晶圆的封装方式，形成MEMS晶圆和压力信号调理芯片晶圆。
[0031]作为本技术的一种优选方式，所述绝缘基板为陶瓷基板，所述围栏固定在所述陶瓷基板上，构成一个中空的结构作为敏感区域。
[0032]作为本技术的一种优选方式，所述绝缘基板和所述围栏为一体式的陶瓷结构。
[0033]作为本技术的一种优选方式，还包括：主板、硅胶外壳和底盖膜片；
[0034]所述主板包括柔性电路板和硬质电路板；
[0035]所述光电模块和压力模块安装在柔性电路板，所述控制模块安装在硬质电路板上；
[0036]所述主板整体安装在所述硅胶外壳内，所述硅胶外壳外侧开口通过底盖膜片封闭；
[0037]所述压力传感器对应位置处的硅胶外壳为中间厚四周薄的圆帽形结构，由此在薄壁处形成弹臂。
[0038]作为本技术的一种优选方式，所述硅胶外壳与MEMS晶圆相对的内侧面上与MEMS晶圆相对的位置具有与MEMS晶圆横截面尺寸一致的凸起。
[0039]作为本技术的一种优选方式，所述PPG传感器包括一个以上发光二极管和一个以上光电接收器。
[0040]作为本技术的一种优选方式，所述硅胶外壳上，与PPG传感器对应的位置设置有开口，开口处安装玻璃镜片。
[0041]作为本技术的一种优选方式，沿所述硅胶外壳的长度方向排列有多个测量单
元，所述硅胶外壳内侧面每个测量单元的两侧均设置有折弯槽。
[0042]作为本技术的一种优选方式，所述柔性电路板为可拉伸的柔性电路板，包括伸缩基材和伸缩导体。
[0043]作为本技术的一种优选方式，所述控制模块在采集所述压力模块和光电模块的数据时，先依据设定的波形最优条件选择最优压力信号，令该最优压力信号对应的压力传感器为最优压力传感器；然后同步触发与最优压力传感器处于同一测量单元的PPG传感器，由此获得光电容积脉搏波信号，然后将获得的最优压力信号和光电容积脉搏波信号上报给上位机。
[0044]作为本技术的一种优选方式，所述控制模块同步触发压力模块和光电模块，压力模块中，轮询开启各压力传感器进行压力脉搏波信号的采集，光电模块中，轮询开启各PPG传感器进行光电容积脉搏波信号的采集；控制模块依据设定的波形最优条件分别选择最优压力波形和最优光电波形上报给上位机。
[0045]此外，本技术提供一种智能穿戴设备，其上设置有上述压力和PPG复合阵列传感器。
[0046]此外，本技术还提供一种脉搏波测量装置，包括：采集单元和处理单元；
[0047]所述采集单元，用于采集目标对象产生的脉搏波信号，并发送给处理单元；
[0048]所述处理单元，用于将采集单元所采集的所述脉搏波信号进行分析处理，生成目标脉搏数据；
[0049]所述采集单元为上述压力和PPG复合阵列传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：包括：具有两个以上PPG传感器的光电模块，用于获取光电容积信号；具有两个以上压力传感器的压力模块，用于获取压力信号；两个以上PPG传感器和两个以上压力传感器所形成的传感器组整体呈阵列式分布。2.如权利要求1所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：还包括用于控制所述光电模块和压力模块进行光电容积信号和压力信号同步采集的控制模块。3.如权利要求1所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：所述光电模块中，两个以上PPG传感器呈阵列式分布，形成PPG传感器阵列；所述压力模块中，两个以上压力传感器呈阵列式分布，形成压力传感器阵列。4.如权利要求1所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：一个PPG传感器和一个压力传感器形成一个测量单元，用于采集相同位置的信号；两个以上所述测量单元呈阵列式分布。5.如权利要求4所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：两个以上所述测量单元沿纵向或横向或纵向和横向依次排列形成阵列式。6.如权利要求2所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：还包括：主板、硅胶外壳和底盖膜片；所述主板包括柔性电路板和硬质电路板；所述光电模块和压力模块安装在柔性电路板，所述控制模块安装在硬质电路板上；所述主板整体安装在所述硅胶外壳内，所述硅胶外壳外侧开口通过底盖膜片封闭。7.如权利要求6所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：所述底盖膜片包括硅胶层和设置在所述硅胶层外侧的刚性膜片层。8.如权利要求2所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：每个所述压力传感器均包括压力感知元件和压力信号调理芯片；所述压力感知元件用于压力变化，进而转换为模拟信号；所述压力信号调理芯片用于将压力模拟信号转换为数字信号，并发送给控制模块。9.如权利要求2所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：所述压力模块中的各压力传感器均包括压力感知元件，所有压力感知元件共用一个压力信号调理芯片；所述压力感知元件用于压力变化，进而转换为模拟信号；所述压力信号调理芯片用于将压力模拟信号转换为数字信号，并发送给控制模块。10.如权利要求8所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：所述压力传感器还包括具有围栏的绝缘基板；所述围栏所包围的区域为敏感区域；所述压力感知元件和压力信号调理芯片安装在所述敏感区域；所述绝缘基板上，所述压力感知元件下方设置有透气孔；所述敏感区域内填充压力传递介质。11.如权利要求10所述的压力和PPG复合阵列传感器，其特征在于：所述压力传递介质为硅胶。12.如权利要求10或11所述的压力和PPG复合阵列传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：文武，李毅彬，逯延鹏，魏耀广，
申请(专利权)人：心永常熟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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