[發明專利]集成有創血壓傳感器

在審

• 申請號: 202011177844.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112294279A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 程鐵棟
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: A61B5/0215
• 分類號: A61B5/0215
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

1.一種集成有創血壓傳感器，其特征在于，包括：

薄膜壓阻電橋，被配置為惠斯通平衡電橋，由互不相連的兩個叉指薄膜壓阻，以及互不相連的兩個單長條薄膜壓阻組成，當兩個叉指薄膜壓阻的阻值為穩態值時，薄膜壓阻電橋輸出的兩個電壓相等；

集成芯片，被配置為處理所述薄膜壓阻電橋輸出的電壓；

液晶聚合物，包括第一封裝區域和第二封裝區域，所述第一封裝區域承載兩個所述叉指薄膜壓阻，所述第二封裝區域承載兩個所述單長條薄膜壓阻及所述集成芯片，其中：

所述第一封裝區域的底部為“U”形的壓力作用腔，所述壓力作用腔與液體接觸，液體形成的壓力通過壓力作用腔傳導到所述叉指薄膜壓阻，以使所述叉指薄膜壓阻的阻值變化。

2.如權利要求1所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述叉指薄膜壓阻包括第一壓阻組件及第二壓阻組件，其中：

所述第一壓阻組件及所述第二壓阻組件均為梳狀，且其中一個的梳齒插入另一個的齒間以形成交叉排列。

3.如權利要求1所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述叉指薄膜壓阻及單長條薄膜壓阻均包括疊加的鈦薄膜層及二氧化鈦薄膜，

所述鈦薄膜層布置于所述液晶聚合物的基底和所述二氧化鈦薄膜之間；

兩個叉指薄膜壓阻及兩個單長條薄膜壓阻的阻值均一致。

4.如權利要求1所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，還包括：

第一封裝層，被配置為將所述第一封裝區域密封形成第一空腔，兩個叉指薄膜壓阻容置于所述第一空腔內；

第二封裝層，被配置為將所述第二封裝區域密封形成第二空腔，兩個單長條薄膜壓阻及集成芯片容置于所述第二空腔內。

5.如權利要求4所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述第一空腔中充滿絕緣液體，所述絕緣液體將所述第一空腔表面的壓力傳導至所述兩個叉指薄膜壓阻上。

6.如權利要求1所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述集成芯片通過CMOS工藝集成在所述液晶聚合物的基底上，包括：

差分運放電路，被配置為將所述薄膜壓阻電橋產生的電壓放大，形成模擬放大信號；

模數轉換電路，被配置為將模擬放大信號進行濾波、采樣保持及編碼后轉換為數字信號；

通信電路，被配置為將所述數字信號發送至接收設備；

校準數模轉換電路，被配置為在所述壓力作用腔未接收到液體的壓力時，將差分運放電路輸出的電壓調整為零；

狀態機，被配置為處理所述數字信號，并根據所述數字信號判斷所述校準數模轉換電路是否校準到位，并控制所述通信電路的信號發送。

7.如權利要求6所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述通信電路包括SPI接口、I2C接口、USB接口、UART接口、RS-485接口、CAN-bus接口和/或射頻芯片。

8.如權利要求6所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，差分運放電路為斬波穩零型運算放大器。

9.如權利要求6所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，所述薄膜壓阻電橋還包括MOS管構成的恒流源。

10.如權利要求6所述的集成有創血壓傳感器，其特征在于，在校準過程中，校準數模轉換電路輸出模擬電壓，施加到兩個叉指薄膜壓阻和單長條薄膜壓阻連接處中的任意一個，調節所述模擬電壓以使薄膜壓阻電橋輸出的兩個電壓相等。