[發明專利]多通道潮間帶生物體復合式心率分析儀

無效

• 申請號: 201210435285.2
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102920447A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 董云偉;章臻;韓國棟;張殊
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森;劉勇

技術領域

本發明涉及一種生物體體征監測儀器，尤其是涉及一種針對同時測定潮間帶生物的心率以及體溫兩項生理指標的多通道潮間帶生物體復合式心率分析儀。

背景技術

潮間帶群落是一個具有極高結構與功能復雜行的系統，了解其生物多樣性的變化對于分析潮間帶群落動態具有重要意義。許多研究表明，潮間帶生物的生理狀態與環境應激強度密切相關，而且與生物適合度具有重要關系。心率由機體能量代謝需求決定，遵循生物熱力學定律，當機體能量耗盡，生命也就終結，而心率正是反映機體能量代謝的有效指標。

近年來，一些科學家（如：Chelazzi等1999；Santini等，1999）采用單一的心率測定探頭，通過簡單的信號放大器對信號進行一次放大，再由生理記錄儀（Model?ML866）來進行二次放大和濾波處理的方式對潮間帶生物體的心率進行測定，由于該方法經過轉換的過程繁瑣，獲取的信號不穩定，因此只能針對部分心跳活動明顯的潮間帶生物體進行心率的測定，此外，該裝置價格昂貴，模塊較多，體積較大，需220V供電，且不方便攜帶進行野外現場操作。單一的心率探頭，只能對生物體的心率進行測定，無法實現對其體溫該指標的實時測定。因此需要發展價格相對低廉，儀器集成度高，性能優越，針對更小型潮間帶生物體，且能同時測定多項生理指標的野外測定監測儀器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種價格較低廉，結構簡潔集成度高，使用攜帶便利，可在野外現場進行作業，能同時測定潮間帶生物體的心率及體溫兩項生理指標的多通道潮間帶生物體復合式心率分析儀。

本發明設有復合式傳感器、信號采集和分析裝置、USB電源/信號傳輸數據線和計算機。

所述復合式傳感器由單總線控制的溫度傳感器與反射式光電開關傳感器心率測定傳感器組合構成；信號采集和分析裝置包括前置放大電路、濾波電路、模數轉換電路和單片機電路；前置放大電路輸入端接復合式傳感器輸出端，濾波電路輸入端接前置放大電路輸出端，模數轉換電路輸入端接濾波電路輸出端，單片機電路輸入端接模數轉換電路輸出端，單片機電路輸出端通過USB電源/信號傳輸數據線接計算機信號輸入端USB接口。

所述復合式傳感器的信號傳輸線可設有屏蔽線。

所述USB電源/信號傳輸數據線可設有屏蔽線。

與現有技術比較，本發明具有如下突出優點：

本發明由體積小、高精密度、強抗干擾能力的單總線控制溫度傳感器和反射式光電開關傳感器心率測定傳感器組合而成，可同時對生物體的體溫和心率兩項指標進行適時監測。該復合式傳感器的信號傳輸線為性能好的屏蔽線，可有效地屏蔽外界信號的干擾。信號采集和分析裝置為本監測儀器的核心模塊，包括將微弱的電信號進行前置放大、濾波等處理，得到適合后續電路處理的幅度范圍內，再進行模數信號的轉換得到對應的數字信號，通過單片機分析處理后，由USB數據線傳輸至計算機分析處理，該核心模塊體積小，結構緊湊，整個信號處理的電子元器件均在一塊電路板上，且進行合理的電路抗干擾設計，提高了信噪比，可實現針對更小型潮間帶生物體進行心率的測定。本發明監測儀功耗小，計算機的USB接口所提供的電壓可完全滿足需求，可方便地攜帶儀器至野外，在現場進行長時間潮間帶生物體的監測操作；USB電源信號傳輸線，可實現“一線兩用”，既是信號傳輸線，又是電源供給線，雙線合一的設計，進一步簡化了儀器的設計，數據線的外面包裹著屏蔽線，能進一步對信號進行抗干擾處理。此外，每一個信號采集和分析裝置均為獨立模塊，可將多個信號采集和分析裝置分別連接至計算機輸入端不同的USB數據接口，實現多個通道，同時對多個潮間帶生物體分別進行心率和體溫的監測，大大節省了人工勞動強度，縮短了監測的時間，擴大了監測生物體的范圍。

預先設置好的計算機操作軟件可實時地對生物體的體溫和心率，進行數據采集和顯示，并提供強大的數據分析處理功能，可對心率進行有效的判斷和計算。且可繪制出心率和體溫的相關性圖形，所有的數據均進行保存，便于后續的數據人工分析和處理。心率是反映機體能量代謝的有效指標，通過該監測儀器的測定，可精確地確定出生物體體溫和心率的相關性。