口鼻气流呼吸传感器制造技术

本发明专利技术涉及的是一种可以监测、记录并分析人体呼吸运动的频率、强度、呼气与吸气的时间比，并且具有MP3播放器功能的仪器。采用口鼻气流呼吸传感器1和胸腹部呼吸传感器2分别监测人体的口鼻处的呼吸气流和胸腹部的呼吸运动变化，从而较全面地采集人体的呼吸数据。经过A/D转换3将呼吸数据数字化，以中央处理器4为核心，实现了呼吸数据的分析、存储、显示、传输等功能以及呼吸暂停的报警功能。同时增加的MP3播放器的功能，通过播放音乐，一定程度上缓解了被监测人员的紧张情绪，从而提高了呼吸监测的客观性。采用无线技术和互联网技术拓宽了本呼吸监测器的使用范围，使病人可以在家庭里自我监测，并与医院和急救中心较便捷地联系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种利用非晶丝巨应力阻抗效应研制的测量人体口鼻气流呼吸运动波形的传感器。属于医疗监护

技术介绍
随着科技的发展和社会的进步，对人体口鼻气流呼吸运动的监测仪器的使用也不断的增多。目前用于口鼻气流呼吸运动监护的传感器敏感材料主要有四类:第一类采用热敏元件监测口鼻气流的变化。第二类采用湿敏元件监测口鼻气流的变化。第三类采用压阻元件监测口鼻气流的变化。第四类采用压电元件监测口鼻气流的变化。在实际应用中，上述方式都存在不足之处。在第一类装置和第二类装置容易受环境温度、湿度影响，对监测环境要求较高。第三类和第四类装置受敏感材料敏感度限制，体积较大，成本较高，而且橡胶热缩套管放置于鼻孔下方以及口部，使被测者脸上有明显异物感，使用不舒服。现有的呼吸传感器结构较复杂，因此成本较高，不利于一次性使用，消毒、存储都较复杂。我们急需一种性能稳定，灵敏度高，使用舒适，成本低廉的新型呼吸传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能稳定，灵敏度高，使用舒适，成本低廉的新型呼吸传感器。本专利技术利用了非晶丝的巨应力阻抗效应(GSI)，通过测量口鼻气流呼吸运动作用在探头的应力的变化测量呼吸运动的波形。所谓的巨应力阻抗效应是指当非晶材料(非晶丝)的轴向应力发生变 化时非晶丝的阻抗也会明显的变化。在监测人体口鼻处呼吸运动的过程中，传感器探头由其探头固定装置放置在口鼻处，但不与口鼻处皮肤接触，类似耳麦的固定方式。人体呼吸运动时，口鼻处流通的气流会有一部分汇集到探头的敏感弹性薄膜上，弹性薄膜会随气流抖动，薄膜内的非晶丝会受到微小的力，当通过高频激励电流时，阻抗会发生与受到的力的同步的变化，通过信号提取电路、信号处理电路，得到口鼻气流的呼吸波形信号，通过输出电路可以将信号输出到电脑或其它外设上。为此，本专利技术的技术方案是:一种口鼻气流呼吸传感器，它由传感器探头支架、传感器探头固定装置、敏感弹性薄膜、电路板组成，其特征是:传感器探头支架用来支撑敏感弹性薄膜，具有两个金属触点，与弹性薄膜内的非晶丝两端点电气连接，并通过具有支撑功能的柔性导线与探头固定装置连接；传感器探头固定装置内嵌电路板，可以戴在在测试者的耳部，类似耳麦的固定方式，通过调整探头位置，使传感器探头固定在口鼻处前方；敏感弹性薄膜由两片弹性薄膜夹住非晶丝制作而成，非晶丝两端引出导线触点，与探头支架上的金属触点电气连接，支架上的金属触点通过导线与电路板电气连接。人体呼吸运动时，口鼻处流通的气流会有一部分汇集到探头的敏感弹性薄膜上，弹性薄膜会随气流抖动，薄膜内的非晶丝会受到微小的力，当通过高频激励电流时，阻抗会发生与受到的力同步的变化，通过信号提取电路、信号处理电路、得到口鼻气流的呼吸波形信号，通过输出电路可以将信号输出到电脑或其它外设上。本专利技术与现有技术相比，具有以下显著特点和积极效果:1、本呼吸传感器的力敏感材料非晶丝具有巨应力阻抗效应(GSI)，其应变系数比传统应变电阻要高I到2个数量级，因此灵敏度更高，结构和电路更简单，成本更低，适于一次性使用。2、本呼吸传感器不与口鼻处皮肤接触，使用更舒适。附图说明附图1是呼吸传感器结构示意图。 具体实施例方式如附图1所示，呼吸传感器由传感器探头支架1、传感器探头固定装置2、敏感弹性薄膜3、电路板4组成组成。传感器探头支架I可以采用塑料等廉价的材料制作而成，其外框是一平面图形，边框上有两个金属触点，与敏感弹性薄膜3中的非晶丝电气连接，金属触点与具有支撑功能的柔性导线电气连接，柔性导线与探头固定装置2连接，可以调整和固定探头支架的位置。敏感弹性薄膜3由两片弹性薄膜夹住一根非晶丝热塑而成，热塑过程中，需要施加非晶丝一定的轴向张力，张力范围为0.1N到0.3N，非晶丝两端需要与探头支架边框上的金属触点良好接触，敏感弹性薄膜整体热塑到支架边框上，弹性薄膜的面积要小于支架外框，使气流可以顺利通过呼吸传感器探头。探头固定装置2外型与耳麦类似，其中与传感器探头连接的耳包里固定电路板4，电路板4上的两根探头引线与探头上的非晶丝引线电气连接。电路板4内含有非晶丝激励电路、电压信号拾取电路、信号处理电路、输出电路，非晶丝激励电路采用高频激励电路，可以采用晶振或搭建振荡电路，频率范围为IMHz到IOMHz ;电压拾取电路可以采用峰值检波电路；信号处理电路可以采用放大电路和滤波电路级联的方法，得到呼吸运动的模拟波形；输出电路可以采用数字接口或模拟接口将呼吸运动信号输出。本专利技术结构简单，设计合理，利用新型材料非晶丝的巨应力阻抗效应制作成力敏感探头，在口鼻气流呼吸监测中，将呼吸气流的作用力转换成相应的电压信号并进行信号处理，得到人体口鼻气流呼吸运动的波形。此专利技术设计新颖，技术含量高，成本低廉，在非晶材料的医疗监护
填补了国内空白。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施方式，不应被视为对本专利技术范围的限制，而且本专利技术所主张的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉此领域技艺的人士，依照本专利技术所披露的
技术实现思路
，可轻易思及的等效变化，均应落入本专利技术的保护范围。权利要求1.一种呼吸传感器，其特征在于，包括:传感器探头支架，用来支撑敏感弹性薄膜，具有两个金属触点，与弹性薄膜内的非晶丝引线触点电气连接，并通过具有支撑功能的柔性导线与探头固定装置连接；传感器探头固定装置，与传感器探头支架连接，使传感器探头可以良好地固定在口鼻处，同时固定传感器电路板；敏感弹性薄膜，固定在探头支架上，汇集口鼻气流，受到呼吸运动中的气流的冲击，由非晶丝、弹性薄膜和引线触点构成；电路板，放置在传感器探头固定装置内，与弹性薄膜的非晶丝引线电气连接，含有非晶丝激励电路、电压信号拾取电路、信号处理电路、输出电路。2.一种如权利要求1所述的呼吸传感器，其特征在于，所述的非晶丝是具有巨应力阻抗效应(GSI)的非晶丝。3.—种如权利要求1所述的呼吸传感器，其特征在于，所述的弹性薄膜可以采用热塑性橡胶或其它具有弹性的薄 膜，厚度小于0.3毫米。全文摘要本专利技术涉及的是一种可以监测、记录并分析人体呼吸运动的频率、强度、呼气与吸气的时间比，并且具有MP3播放器功能的仪器。采用口鼻气流呼吸传感器1和胸腹部呼吸传感器2分别监测人体的口鼻处的呼吸气流和胸腹部的呼吸运动变化，从而较全面地采集人体的呼吸数据。经过A/D转换3将呼吸数据数字化，以中央处理器4为核心，实现了呼吸数据的分析、存储、显示、传输等功能以及呼吸暂停的报警功能。同时增加的MP3播放器的功能，通过播放音乐，一定程度上缓解了被监测人员的紧张情绪，从而提高了呼吸监测的客观性。采用无线技术和互联网技术拓宽了本呼吸监测器的使用范围，使病人可以在家庭里自我监测，并与医院和急救中心较便捷地联系。文档编号A61B5/08GK103156611SQ20111040490公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日专利技术者韩猛, 韩跃, 余勇, 雷卫武 申请人:浩华科技实业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸传感器，其特征在于，包括：传感器探头支架，用来支撑敏感弹性薄膜，具有两个金属触点，与弹性薄膜内的非晶丝引线触点电气连接，并通过具有支撑功能的柔性导线与探头固定装置连接；传感器探头固定装置，与传感器探头支架连接，使传感器探头可以良好地固定在口鼻处，同时固定传感器电路板；敏感弹性薄膜，固定在探头支架上，汇集口鼻气流，受到呼吸运动中的气流的冲击，由非晶丝、弹性薄膜和引线触点构成；电路板，放置在传感器探头固定装置内，与弹性薄膜的非晶丝引线电气连接，含有非晶丝激励电路、电压信号拾取电路、信号处理电路、输出电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩猛，韩跃，余勇，雷卫武，
申请(专利权)人：浩华科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：