[發明專利]基于光電位移傳感器的心音采集裝置

無效

• 申請號: 201210004171.2
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102525546A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 成謝鋒;曹剛;肖建;黃海平;孫力娟;張偉;肖甫
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種利用光電位移傳感器實現心音采集的裝置。

背景技術

隨著我國人口老年人比例的不斷上升，如何提高對老年人的照顧和健康特征監測的水平已經成為當下必須要解決的問題。以往對老年人的健康特征監測只有在專業的機構以及條件較好的醫院才能夠實現，但這些監測方式大都需要較多的人力投入，一旦入住的病人或老人數量過大時將很難達到預期的服務質量。因此如何通過科學技術來讓更多的老人以及需要進行健康監測的人群得到相應的健康監測是非常有意義的。

心音信號是人體中一種重要的生理信號，電子聽診器通過心音傳感器來采集心音，然后將數字信號通過無線的方式發送到個人計算機（PC）上應用軟件顯示心音信號波形并進行分析處理。目前，利用電子聽診器檢測心音的普遍方法是用心音傳感器采集信號，并經過電路放大處理后在液晶顯示器上顯示出波形，或者將心音信號通過聲卡存儲到計算機中，利用計算機中的音頻播放軟件播放心音并實時顯示心音的包絡波形。

這類方法，相對而言需要的器件多，成本高，攜帶不方便，不利于隨時隨地用來檢測心音，而且用電子聽診器檢測的心音實時顯示在屏幕上時，其波形或包絡波形圖比較復雜。隨著人們生活水平的提高和科學技術的發展，更多的人需要對自己的心臟健康狀況進行監測和觀察，而這是以往的心音采集方法所無法達到的。因此，在日益成熟的物聯網平臺上開發一種用于對人體心音信號進行可視監測的系統，就能解決上述問題。本發明主要涉及一種利用光電位移傳感器來進行心音信號采集的技術。

發明內容

技術問題：本發明基于電子科學技術和軟件開發的相關技術，設計了一種基于光電位移傳感器的心音信號采集裝置。

對于本發明而言，最關鍵的技術問題主要有如下幾個：

1）如何將由心音產生的震動信號轉換成數字信號。

2）如何更有效的將震動膜片的震動幅度轉成電信號。

3）如何將數字信號轉換成能夠讓用戶看得懂的信號形式，例如圖形界面或是數值形式。

技術方案：?本發明基于光電位移傳感器開發的心音采集裝置主要包括心音采集前置裝置、無線傳輸介質和軟件。心音采集裝置主要是基于光電位移傳感器，其實現的技術方案是，將由心音產生帶動震動標尺產生的震動位移通過光電位移傳感器轉換為數字信號。

該裝置包括激光光源、無線震動標尺、光電位移傳感器、固定平臺、震動薄膜、外殼；在外殼內的中部水平設置固定平臺，在固定平臺下設有震動薄膜，在震動薄膜的中間固定有無線震動標尺，無線震動標尺的上部穿過固定平臺中間的孔；在固定平臺上設有激光光源和光電位移傳感器，激光光源的光發射面與光電位移傳感器的光接收面分別面向無線震動標尺的反射面，激光光源的光發射面、無線震動標尺的反射面、光電位移傳感器的光接收面的連線形成小于180度的夾角，使激光光源發射的激光照在無線震動標尺上并能準確反射到光電位移傳感器上，讓光電位移傳感器能順利撲捉到無線震動標尺上激光照射處的刻度標尺變化。

所述的無線震動標尺是一種印刷有不規則網狀圖案的輕質材料。

其工作過程如下：

由激光光源產生的激光照射在無線震動標尺上，當薄膜震動感受到有心音信號時，震動薄膜會隨著心音信號的強弱變化而發生震動，從而帶動無線震動標尺發生上下位移變化，照射在無線震動標尺的激光將無線震動標尺發生的這種上下變化送到光電位移傳感器，實現位移變化到電信號的轉換，并且通過內部的圖像處理芯片對無線震動標尺的位移量進行分析，輸出與心音信號成線性比例關系的數據，完成對心音信號的提取。最后光電位移傳感器傳出的數據是通過無線發送模塊（含電源）發送到接收端。

有益效果：利用光電位移傳感器實現的心音采集裝置能夠應用于物聯網中，實現智能心音監測。其能耗低、體積小的特點方便使用者的長時間攜帶。為健康特征的監測提供的參考，也推動了物聯網在健康特征監測領域的應用和發展。

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附圖說明

?圖1?光電心音采集裝置結構示意圖，其中有：激光光源1、無線震動標尺2、光電位移傳感器3、固定平臺4、震動薄膜5、外殼6、無線發送模塊7。

具體實施方式

本發明旨在設計出節能便攜的心音信號采集裝置，其前端傳感器采用了光電位移傳感器。信號采集端是通過將光電位移傳感器ADNS-7050、激光發生引擎ADNV-6340、無線發送模塊nRF2401等通過附圖1的方式進行連接和組織。其中：