【技术实现步骤摘要】
本申请属于医疗电子，尤其涉及一种用于电刺激检测的传感器阵列及其使用方法。
技术介绍
1、功能性电刺激(fes)是常见的康复手段之一，其利用电流刺激丧失功能的器官或肢体，以所产生的即时效应来代替或纠正器官或肢体的功能，目前已经在全球范围内得到了广泛的应用。为了保证电刺激治疗的安全性、有效性和个性化，电刺激检测是重要也是必要的环节，通过采用传感器提供电刺激信号的采集数据源，从而完成监测与分析。
2、现有的传感器多为接触式传感器，且工作带宽和频率较为固定，不易调节，准确性较差。
技术实现思路
1、根据本申请的一个方面，提供了一种用于电刺激检测的传感器阵列，在无需与肌肤紧密接触情况下，可准确、安全、高效、方便地检测电刺激产生的肌体信号。
2、所述用于电刺激检测的传感器阵列为由磁传感器阵元组成的方阵，每个磁传感器阵元连接一个有源放大模块，所述有源放大模块接入直流电源，用于完成阵元输出。
3、可选地，所述磁传感器阵元包括：可组合填充不同特性磁性材料的介质填充体、线圈绕组；所述线圈绕组缠绕在所述介质填充体上，其输出端与所述有源放大模块的输入端连接。
4、可选地，所述介质填充体为圆柱体，体内分段填充有不同特性的磁性材料。
5、可选地，所述不同特性的磁性材料为相对导磁率为100、500、1000的磁性材料。
6、可选地，所述线圈绕组的圈数及圈与圈之间的间距均可以根据所需工作频率进行改变。
7、优选地，所述介质填充体的
8、可选地，所述线圈绕组的线为多股软铜线。
9、优选地，所述线圈绕组的输出端还连接有可变电阻，通过改变所述可变电阻的阻值以调整接收信号的带宽。
10、优选地，所述线圈绕组的输出端还连接有可变电容，通过改变所述可变电容的电容值以调整接收信号的中心频率点。
11、可选地，所述有源放大模块采用可变增益高阻输入有源放大模块。
12、可选地，所述可变增益的控制模式为模拟电压控制增益模式。
13、根据本申请的又一个方面，提供了一种用于电刺激检测的传感器阵列的使用方法，该方法包括：
14、将所述传感器阵列中的各磁传感器阵元设置在待测肌体周围，形成阵列流形为正交的方阵；各阵元的极性方向顺序为异极相邻；
15、将每个磁传感器阵元分别与对应的有源放大模块的输入端连接，并使用直流电源对有源放大模块供电；
16、通过增加或减少各磁传感器阵元的线圈绕组的圈数，或通过线圈在介质填充体上的滑动改变线圈之间的间距，调整工作频率至待测范围；
17、利用有源放大模块对所述传感器阵列的接收信号进行可变增益控制，并输出检测信号。
18、可选地，该方法还包括：
19、在所述线圈绕组的输出端连接一可变电阻和可变电容；分别通过改变可变电阻的阻值、可变电容的电容值调整接收信号的带宽和中心频率点。
20、本申请能产生的有益效果包括：
21、1)本申请所提供的传感器阵列实现了电刺激时肌体电流的有效非接触测量，可实现电刺激效能的客观评估。
22、2)本申请所提供的传感器阵列采用构型一致的磁传感器阵元，便于模块化的设计，同时便于组阵。
23、3)本申请所提供的磁传感器阵元，其磁性介质填充体可选择不同特性的磁性介质材料进行组合，分段填充在介质填充体内，从而使得阵元工作频段和工作的带宽发生改变。利用相对导磁率较高的磁性材料可以接收低频段信号，而利用相对导磁率差别越大的磁性材料可以提高工作带宽。
24、4)本申请所提供的线圈绕组可以调整圈数、圈与圈之间的间距参数，以满足工作频率的需求。
25、5)本申请所提供的线圈绕组采用多股软铜线。相比较单股铜线，工作带宽得到进一步提升。
26、6)本申请所提供的线圈绕组的输出端连接有可变电阻和可变电容。通过改变可变电阻的阻值可以调整接收信号的带宽，通过改变可变电容的容值可以调整接收信号的中心频率点，两者的设置增强了阵元调整时的灵活性。
27、7)本申请所提供的有源放大模块采用可变增益高阻输入有源放大模块。通过增益的微调进一步提高各阵元的一致性；采用高阻输入实现了输入信号的放大匹配。
28、8)本申请所提供的有源放大模块的可变增益控制采用了模拟电压控制增益的模式，只需一根模拟电压控制线，保证了阵列的可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列为由磁传感器阵元组成的方阵，每个磁传感器阵元连接一个有源放大模块，所述有源放大模块接入直流电源，用于完成阵元输出。
2.根据权利要求1所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述磁传感器阵元包括：可组合填充不同特性磁性材料的介质填充体、线圈绕组；所述线圈绕组缠绕在所述介质填充体上，其输出端与所述有源放大模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述介质填充体为圆柱体，体内分段填充有不同特性的磁性材料；
4.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述线圈绕组的圈数及圈与圈之间的间距均可以根据所需工作频率进行改变；
5.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述线圈绕组的线为多股软铜线。
6.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述线圈绕组的输出端还连接有可变电阻，通过改变所述可变电阻的阻值以调整接收信号的带宽。
7.根据权利要求2所述的
8.根据权利要求1所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述有源放大模块采用可变增益高阻输入有源放大模块；
9.一种用于电刺激检测的传感器阵列的使用方法，其特征在于，该方法包括：
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，该方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述传感器阵列为由磁传感器阵元组成的方阵，每个磁传感器阵元连接一个有源放大模块，所述有源放大模块接入直流电源，用于完成阵元输出。
2.根据权利要求1所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述磁传感器阵元包括：可组合填充不同特性磁性材料的介质填充体、线圈绕组；所述线圈绕组缠绕在所述介质填充体上，其输出端与所述有源放大模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述介质填充体为圆柱体，体内分段填充有不同特性的磁性材料；
4.根据权利要求2所述的用于电刺激检测的传感器阵列，其特征在于，所述线圈绕组的圈数及圈与圈之间的间距均可以根据所需工作频率进行改变；
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，张大鹏，王利全，庄凯，
申请(专利权)人：苏州合符智能医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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