[發(fā)明專利]一種無線肺功能檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011470564.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112617803A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝燕楠;徐慶昊;胡寧
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A61B5/091
• 分類號: A61B5/091;G08C17/02;H04W4/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種無線肺功能檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括信號依次連接的用于采集氣流并輸出交變信號的自驅(qū)動傳感器、用于將交變信號轉(zhuǎn)化為正向直流信號的整流橋、用于匹配微控芯片阻抗的電阻、用于處理信號的微控單元、用于無線信號發(fā)射的無線傳輸模塊以及信號接收的移動終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線肺功能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻為100k歐到10M歐，所述正向直流信號經(jīng)過所述整流橋輸出端并聯(lián)的電阻用于微控芯片的阻抗匹配。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線肺功能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控單元具備模數(shù)轉(zhuǎn)換功能將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號用于數(shù)據(jù)處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線肺功能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸模塊采用低功耗藍牙模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線肺功能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端用于接收信號并做分析處理，輸出分析報告。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線肺功能檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)當數(shù)據(jù)被微控芯片接受后，順序讀取數(shù)據(jù)，進入“尋找狀態(tài)”；

(2)定義兩個閾值用于識別有效峰值，以此定義信號的有無，分別為高值A(chǔ)和低值B；初始狀態(tài)被定義為“尋找狀態(tài)”，丟棄所有數(shù)據(jù)；

(3)當數(shù)據(jù)逐漸增加到高于A時，數(shù)據(jù)將被記錄而非丟棄，記為“記錄狀態(tài)”；當數(shù)值逐漸降低到低于B時，“記錄狀態(tài)”結(jié)束，一個循環(huán)周期完成；

(4)在一個循環(huán)周期，比較“記錄狀態(tài)”下記錄的所有時間t和電流I數(shù)據(jù)，得到電流幅值最大值點，定義此時刻為這一個循環(huán)內(nèi)的電流峰值點；數(shù)據(jù)處理完成后，所有的電流峰值點都被尋找到；

(5)當數(shù)據(jù)不再剩余，測量結(jié)束；假設(shè)共有M個峰值，將峰值分成N個部分，對M/N取整，則每一部分都包含M/N個峰值；每一部分中，將第M/N個峰值的時間減去第一個峰值的時間，即為一個時間間隔T_interval，以此得到此時間間隔內(nèi)的頻率f：

f＝(M/N)/T_interval

根據(jù)St＝fl/v，將頻率轉(zhuǎn)換成流速，其中，St為斯特勞哈爾數(shù)，f為頻率，l為薄膜長度，v為流速；

根據(jù)F＝S·v，將流速轉(zhuǎn)換成流量，其中，F(xiàn)表示流量，S表示傳感器橫截面，所述傳感器橫截面為正對風向的傳感器截面積；

根據(jù)積分公式L＝∫F·dt，得出流量數(shù)據(jù)，其中，L表示最大氣量，t表示時間。