[發明專利]基于近場耦合相移傳感技術的水腫實時監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011387574.0
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112656394A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 李根;張波;殷圣童;羅潔;譚美
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: A61B5/05
• 分類號: A61B5/05;A61B5/00
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 孫方

1.基于近場耦合相移傳感技術的水腫實時監測裝置，其特征在于：包括集成化硬件檢測裝置和耦合傳感器；所述集成化硬件檢測裝置包括信號源、信號分離模塊、幅相接收器和信號處理模塊；

所述信號源用于輸出入射信號；

所述信號分離模塊用于接收入射信號并生成激勵信號和參考信號；所述激勵信號傳輸到耦合傳感器并作用于檢測目標后生成發射信號傳輸至幅相接收器；

所述幅相接收器用于采集參考信號和反射信號；

所述信號處理模塊用于計算參考信號和反射信號的幅相信息。

2.如權利要求1所述的實時監測裝置，其特征在于：所述信號分離模塊包括功率分配器和定向耦合器，

所述功率分配器用于將入射信號分成功率大小相同，頻率范圍相同和初始相位相同的兩路信號；

所述定向耦合器用于將激勵信號傳輸到耦合傳感器，并將參考信號傳輸至幅相接收器。

3.如權利要求1所述的實時監測裝置，其特征在于：所述耦合傳感器為線圈傳感器，所述線圈傳感器包括接收線圈和發射線圈；

所述接收線圈通過同軸射頻傳輸線與信號分離模塊輸出激勵信號的端口連接；

所述發射線圈用于將作用檢測目標的發射信號傳輸至幅相接收機的接收信號端口。

4.如權利要求1所述的實時監測裝置，其特征在于：所述發射線圈固定套設于發射支架上，所述接收線圈套設于接收支架上；所述發射支架與接收支架活動配合，以適于調節發射線圈和接收線圈的相對位置；所述發射線圈設置于內部；所述接收線圈設置于外部。

5.如權利要求4所述的實時監測裝置，其特征在于：還包括實時監測系統，所述實時監測系統包括監測界面、實時濾波單元和設備訪問單元；

所述監測界面設置有波形顯示控件，所述波形顯示控件用于將實時讀取的近場耦合相移離散數據繪制成連續的動態波形，并根據數據變化范圍自適應調整Y軸的最大值和最小值；

所述實時濾波單元，用于濾除由被測目標運動和監控環境引入的干擾；

所述設備訪問單元通過SCPI協議實現與集成化硬件檢測裝置的通信，以完成近場耦合測量參數的自動設置、實時數據讀取及保存功能。

6.如權利要求5所述的實時監測裝置，其特征在于：所述設備訪問單元包括參數設置單元、數據讀取單元和數據保存單元；

所述參數設置單元用于設置掃描初始頻率、掃描終止頻率、掃描點數、掃描功率和掃描時間；

所述數據讀取單元用于打開頻標功能，將頻標自動定在反射功率最低、接收功率最高的頻率點上，隨即連續讀取該頻率點的近場耦合相位移值；

所述數據保存單元用于將濾波前后的實時數據寫入文本文件并保存至用戶指定的路徑中。

7.基于近場耦合相移傳感技術的水腫實時監測方法，其特征在于：包括以下步驟：

通過射頻同軸傳輸線將耦合傳感器與集成化硬件檢測裝置的端口相連；

設置集成化硬件檢測裝置工作起始參數；

將耦合傳感器設置于被測目標的預設位置；

通過運行實時監測系統來控制集成化硬件檢測裝置生成激勵信號和參考信號；

將所述激勵信號傳輸到耦合傳感器并作用于檢測目標后生成發射信號；

將所述發射信號傳輸至集成化硬件檢測裝置中的幅相接收器；

通過幅相接收器接收參考信號和反射信號；

通過集成化硬件檢測裝置中的信號處理模塊計算參考信號和反射信號的幅相信息。

8.如權利要求7所述的實時監測方法，其特征在于：所述耦合傳感器為線圈傳感器，所述線圈傳感器包括接收線圈和發射線圈；

所述接收線圈通過同軸射頻傳輸線與信號分離模塊輸出激勵信號的端口連接；

所述發射線圈用于將作用檢測目標的發射信號傳輸至幅相接收機的接收信號端口。

9.如權利要求7所述的實時監測方法，其特征在于：還包括實時監測系統，所述實時監測系統包括監測界面、實時濾波單元和設備訪問單元；

所述監測界面設置有波形顯示控件，所述波形顯示控件用于將實時讀取的近場耦合相移離散數據繪制成連續的動態波形，并根據數據變化范圍自適應調整Y軸的最大值和最小值；

所述實時濾波單元，用于濾除由被測目標運動和監控環境引入的干擾；

所述設備訪問單元通過SCPI協議實現與集成化硬件檢測裝置的通信，以完成近場耦合測量參數的自動設置、實時數據讀取及保存功能。