[實用新型]一種微型集成數字式光電血氧與心率傳感器

有效

• 申請號: 201520046550.7
• 申請日: 2015-01-17
• 公開（公告）號: CN204520708U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 黃雅凡
• 申請（專利權）人: 黃雅凡
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/0245;A61B5/0205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及傳感器領域，更具體的說，涉及一種微型集成數字式光電血氧與心率傳感器。

背景技術

當前的光電式心率測量電路和光電式血氧含量測量電路通常都采用分立元件，體積較大，在空間受限的場合不方便安裝。另外，由于采用分立元件，在安裝時需要分多次進行，安裝位置誤差較大，增加了發光元件與接收元件之間的位置的不一致性，造成接收信號的一致性較差。除此之外，現有技術還有制造成本高，功耗較大等其它缺點。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可提高一致性、降低成本和功耗的微型集成數字式光電血氧與心率傳感器。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種微型集成數字式光電血氧與心率傳感器，包括：

基板；所述基板1一端設有至少一顆紅光LED芯片和紅外光LED芯片；基板另一端設有用于接收紅光LED芯片和紅外光LED芯片光信號的處理裝置；

所述的處理裝置包括：光敏元件，用于接收從皮膚反射回來的紅光和紅外光信號；光源控制電路，控制紅光LED芯片和紅外光LED芯片發光；信號放大器，用于對光敏元件的輸出信號進行放大和濾波；模數轉換器，用于將信號放大器的輸出的模擬信號進行AD轉換，轉換成數字信號；微處理器，用于對經過模數轉換器轉換后的數字信號進行處理，計算出血氧飽和度數據和心率數據；數據通信電路，將血氧飽和度數據和心率數據發送到外部處理器；與外部處理器耦合的存儲電路；

其中，所述紅光LED芯片和紅外光LED芯片與光敏元件安裝在同一塊基板上。

進一步的，所述紅光LED芯片和紅外光LED芯片和光敏元件的布局如下所述：光敏元件位于基板兩端紅光LED芯片和紅外光LED芯片連線的中點位置。

進一步的，所述處理裝置是單顆未經封裝的晶片。

進一步的，所述光敏元件光源控制電路、信號放大器、模數轉換器、微處理器、數據通信電路和存儲電路采用半導體工藝制作在同一個襯底上。

進一步的，基板上設有印制PCB電路，所述紅光LED芯片和紅外光LED芯片和處理裝置通過基板上的PCB電路連接。

進一步的，所述兩端的紅光LED芯片和紅外光LED芯片上方設有發光端膠體；所述處理裝置上方設有接收端膠體；發光端膠體與接收端膠體中間填充有隔光物質。

進一步的，所述紅光LED芯片和紅外光LED芯片和光敏元件的布局如下所述：光敏元件位于基板兩端紅光LED芯片和紅外光LED芯片連線的中點位置；基板上設有印制PCB電路，所述紅光LED芯片和紅外光LED芯片和處理裝置通過基板上的PCB電路連接；

所述處理裝置是單顆未經封裝的晶片；或者，所述光敏元件、光源控制電路、信號放大器、模數轉換器、微處理器、數據通信電路和存儲電路分成分立功能的未經封裝的晶片組合形成所述處理裝置；

所述兩端的紅光LED芯片和紅外光LED芯片上方設有發光端膠體；所述處理裝置上方設有接收端膠體；發光端膠體與接收端膠體中間填充有隔光物質。

本實用新型采用半導體制造工藝，將紅外光LED芯片、紅外光LED芯片、光敏元件與集成信號處理裝置集成在一個基板上，封裝成一個標準的SMD元件，并在集成信號處理芯片里的微處理器中集成了血氧與心率測量算法以及通信協議，用戶只需要按要求給本元件加上合適的工作電壓，就能夠從本元件的數據通信引腳讀出數字化的血氧、心率數據，不必再關心信號和數據的處理過程。本實用新型具有以下優點：尺寸小，顯著縮小了心率與血氧含量測量電路的體積；將心率與血氧含量的測量集成到一個元件實現；直接輸出數字化的血氧和心率數據；采用反射式結構，發光元件和接收元件安裝在同一個基板上，比透射式結構更方便安裝，只需要將其貼在PCB上即可；可以用其制造出體積更小的最終產品；可以方便地將其整合到現有的智能終端中；其抗干擾能力更強；產品的一致性更好、成本更低、重量更輕、功耗更低。

附圖說明

圖1是微型集成數字式光電血氧與心率傳感器的側視示意圖；

圖2是微型集成數字式光電血氧與心率傳感器的俯視視示意圖；

圖3是微型集成數字式光電血氧與心率傳感器的安裝示意圖。

具體實施方式

下面描述本實用新型的優選實施方式，本領域普通技術人員將能夠根據下文所述用本領域的相關技術加以實現，并能更加明白本實用新型的創新之處和帶來的益處。

參照圖1，優選的硬件實施方式如下所述：

一種微型集成數字式光電血氧與心率傳感器，包括：