KR101125236B1 - Pulse wave sensor module and pulse wave measurement apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인체의 맥파를 검출하기 위한 맥파 센서모듈 및 이를 이용한 맥파 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse wave sensor module for detecting a pulse wave of the human body and a pulse wave measuring apparatus using the same.
인체의 맥파 검출은 각종 질환을 진단하기 위한 한 방법으로, 한의학에서뿐만 아니라 서양의학에서도 많이 이용되고 있다.Pulse wave detection of the human body is a method for diagnosing various diseases, and is widely used not only in oriental medicine but also in western medicine.
한의학에서는 주로 촉진을 통하여 맥동을 파악하였고, 서양의학에서는 혈관내에 튜브를 주입하여 혈액의 압력 변화를 직접 검출하는 침습적인 방법을 통해 맥파 검출을 하여 왔다.In oriental medicine, pulsation was detected mainly through palpation, and in western medicine, pulse wave detection was performed through an invasive method of directly injecting a tube into a blood vessel to detect a change in blood pressure.
그러나, 최근에는 한의학의 진맥을 객관화할 수 있는 맥진 센서들이 개발되고 있고, 서양의학에서도 비침습적인 방법으로 맥파를 파악할 수 있는 진단 장비들이 개발되고 있다.Recently, however, pulsation sensors have been developed that can objectize the progress of oriental medicine, and diagnostic devices have been developed in Western medicine that can detect pulse waves in a non-invasive way.
지금까지 개발된 맥파 센서는 자성박막을 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제730385호), 홀소자를 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제849383호), 수직자기이방성 스핀밸브 자기저항소자를 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제883407호), 촬상소자를 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제949457호)가 있으나, 주로 압력센서를 이용한 의학용 맥진 센서(한국특허공개번호 제2001-0028668호), 비침습적 연속 혈압, 동맥탄성도 측정장치(한국등록특허 제877207호) 등이 있다.The pulse wave sensor developed so far is a pulse sensor using a magnetic thin film (Korea Patent No. 730385), a pulse sensor using a Hall element (Korea Patent No. 849383), a pulse sensor using a vertical magnetic anisotropic spin valve magnetoresistive element (Korea Patent No. 883407), a pulse sensor using an imaging device (Korean Patent No. 949457), but a medical pulse sensor (Korea Patent Publication No. 2001-0028668), non-invasive continuous blood pressure, mainly using a pressure sensor, Arterial elasticity measuring device (Korean Registered Patent No. 877207).
상기 선행기술들은 각기 장점이 있으나, 미약한 맥동을 효과적으로 센싱하여 각종 질환을 진단하기 위한 맥파로 정확히 검출하는 데에 어려움이 있어왔다.Each of the prior arts has advantages, but it has been difficult to accurately detect a pulse wave to effectively detect a weak pulse and diagnose various diseases.
특히, 오늘날에는 주로 육류 위주의 식습관 변화에 기인하여 동맥경화, 심근경색 등의 혈관계 질환 및 심혈관 질환이 폭넓게 발병되고 있으나, 사전에 이를 확인하여 예방할 수 있는 진단장비가 요구되어 왔는데, 이에 부응하여 심혈관계 분석장치(한국등록특허 제1019239호) 및 뇌혈관계 분석장치(한국특허공개번호 제2010-0061619호)가 개발되었다.In particular, vascular and cardiovascular diseases such as arteriosclerosis and myocardial infarction are widespread due to changes in meat-based eating habits, but diagnostic equipments for preventing and preventing such diseases have been required in advance. A relationship analysis device (Korea Patent No. 1019239) and a cerebrovascular analysis device (Korea Patent Publication No. 2010-0061619) have been developed.
상기 심혈관계 분석장치 및 뇌혈관계 분석장치는 심전도(Electrocardiogram; ECG) 파형, 심음도(Phonocardiogram; PCG) 파형뿐만 아니라 경동맥, 대퇴동맥 및 팔뚝에서 APG(Accelerated Plethysmogram; APG) 파형을 정밀하게 측정하여 이들로부터 통해 좌우 관상동맥 또는 뇌혈관계의 혈관 가지에서 혈관의 기질적 변화를 보여주는 혈관의 탄성계수(동맥경화도), 혈관의 기질적 변화 및 기능적 변화를 동시에 보여주는 혈관의 순응성, 혈류 저항 특성을 보여주는 혈류량, 혈류저항 및 혈류속도를 비침습적으로 정확하게 계산하게 된다.The cardiovascular and cerebrovascular analysis apparatus precisely measures the accelerated plethysmogram (APG) waveform in the carotid, femoral and forearm as well as electrocardiogram (ECG) and phonocardiogram (PCG) waveforms. Blood flow rate showing vein elastic modulus (arterial stiffness), vein conformation, and functional change of blood vessels simultaneously showing vein elasticity (vasculature) in left and right coronary arteries or cerebrovascular branches This results in accurate and non-invasive calculation of blood flow resistance and blood flow rate.
그런데, 종래 알려진 맥파 측정 장치로는 상기 심혈관계 분석장치 및 뇌혈관계 분석장치에서 요구하는 정확한 APG 파형을 얻기 어려웠을 뿐만 아니라, 팔뚝에서의 APG 파형은 이완기 혈압보다 일정 압력(약 10~15 mmHg) 가압된 상태 및 수축기 혈압보다 일정 압력(약 20~30 mmHg) 감압된 상태에서 종래 Cuff 혈압계로 Cuff-APG 파형을 얻어야 하는데 이를 정확히 측정할 수 있는 장비로 이용되기 어려웠다.By the way, conventionally known pulse wave measuring device is difficult to obtain the exact APG waveform required by the cardiovascular and cerebrovascular analysis device, APG waveform in the forearm is a certain pressure (about 10 to 15 mmHg) than the diastolic blood pressure Cuff-APG waveform should be obtained with a conventional Cuff sphygmomanometer under a certain pressure (about 20-30 mmHg) depressurized state than a pressurized state and systolic blood pressure, which was difficult to be used as an accurate measuring device.
따라서, 한의 진단용으로 간편하며 정확하게 맥동을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 상기 심혈관계 분석장치 및 뇌혈관계 분석장치와 같이 맥파를 정확히 얻어 이를 각종 질환에 이용할 수 있도록 하는 맥파 분석 회로, 센서모듈 및 이를 이용한 맥파 측정장치 등은 계속 개발이 요구되어 왔다.Therefore, the pulse wave analysis circuit, the sensor module, and the pulse wave measurement using the pulse wave analysis circuit and sensor module, which can be easily and accurately used for diagnosing a diagnosis and can accurately obtain the pulse wave, such as the cardiovascular analyzer and the cerebrovascular analyzer, for use in various diseases. The devices and the like have been continuously developed.
본 발명은 종래 맥파 센서들보다 미약한 맥동을 효과적으로 증폭하고 측정시 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거하며 Cuff-APG 파형도 얻을 수 있는 맥파 센서모듈 및 이를 이용한 맥파 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a pulse wave sensor module and a pulse wave measuring device using the same, which effectively amplify weak pulses than conventional pulse wave sensors, effectively remove noise generated during measurement, and obtain a Cuff-APG waveform.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 맥파 센서모듈은 본체의 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 전원단자, 프레임 접지에 연결된 접지단자, 맥파를 감지하여 전압신호로 바꾸어 출력하는 제1출력단자 및 제2출력단자를 포함하여 구성된 맥파 감지 센서; 상기 맥파 감지 센서의 제1출력단자와 상기 프레임 접지 사이 및 상기 맥파 감지 센서의 제2출력단자와 상기 프레임 접지 사이에 동일한 회로 구성으로 대칭적으로 연결된 2개의 고역통과필터; 및 상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단에 반전 단자와 비반전 단자가 접속된 제1증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pulse wave sensor module according to the present invention is a power terminal receiving power from the power supply of the main body, a ground terminal connected to the frame ground, the first output terminal for detecting the pulse wave and outputting a voltage signal; A pulse wave detection sensor including a second output terminal; Two high pass filters symmetrically connected in the same circuit configuration between the first output terminal of the pulse wave detection sensor and the frame ground and the second output terminal of the pulse wave detection sensor and the frame ground; And a first amplifier having an inverting terminal and a non-inverting terminal connected to each output terminal of the two high pass filters.
그리고, 상기 고역통과필터는 제1커패시터와 제1저항이 직렬로 연결되어 구성되고, 상기 제1커패시터와 상기 제1저항의 접점이 상기 고역통과필터의 출력단이 되며, 상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단과 상기 프레임 접지 사이에는 대칭적으로 상기 제1커패시터의 용량보다 1000~3000배 작은 용량을 갖는 제2커패시터가 더 연결된 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 다른 특징으로 한다.The high pass filter includes a first capacitor and a first resistor connected in series, and a contact point of the first capacitor and the first resistor serves as an output terminal of the high pass filter. Another characteristic of the pulse wave sensor module according to the present invention is that a second capacitor having a capacity of 1000 to 3000 times smaller than that of the first capacitor is symmetrically connected between each output terminal and the frame ground.
그리고, 상기 제1증폭기는 반전 단자에 입력된 신호와 비반전 단자에 입력된 신호를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단과, 상기 각 증폭단에서 증폭된 제1신호 및 제2신호에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단으로 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 또 다른 특징으로 한다.The first amplifier includes two amplifying stages for amplifying a signal input to an inverting terminal and a signal input to a non-inverting terminal, and noise having the same phase in the first signal and the second signal amplified in each of the amplifying terminals. Another feature of the pulse wave sensor module according to the present invention is configured as a differential amplifier stage to remove once more.
그리고, 상기 2개의 증폭단은, 입력신호가 각각 비반전단자로 들어오도록 구비된 제1, 2 내부 증폭기; 상기 제1, 2 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제2저항; 및 상기 제1, 2 내부 증폭기 각각에 부귀환으로 연결된 동일한 2개의 제3저항을 포함하여 구성되고, 상기 차동증폭단은, 상기 제1, 2 내부 증폭기의 각 출력단이 반전, 비반전단자와 연결되는 제3 내부 증폭기; 상기 제1 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제4저항; 상기 제3 내부 증폭기의 부귀환으로 연결된 제5저항; 상기 제2 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자 사이에 연결된 제6저항; 및 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제7저항을 포함하여 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 또 다른 특징으로 한다.The two amplifier stages may include first and second internal amplifiers provided to input signals into non-inverting terminals, respectively; A second resistor connected between the inverting terminals of the first and second internal amplifiers; And two identical third resistors connected to each of the first and second internal amplifiers by negative feedback, wherein the differential amplifier stages are connected to the inverting and non-inverting terminals of each of the first and second internal amplifiers. A third internal amplifier; A fourth resistor connected between an output terminal of the first internal amplifier and an inverting terminal of the third internal amplifier; A fifth resistor connected to the negative feedback of the third internal amplifier; A sixth resistor connected between an output terminal of the second internal amplifier and a non-inverting terminal of the third internal amplifier; And a seventh resistor connected between the non-inverting terminal of the third internal amplifier and the frame ground, which is another feature of the pulse wave sensor module according to the present invention.
그리고, 상기 제4저항 내지 제7저항은 동일한 크기를 갖는 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 또 다른 특징으로 한다.In addition, the fourth to seventh resistance is another feature of the pulse wave sensor module according to the present invention having the same size.
그리고, 상기 제1증폭기의 출력단에는 저역통과필터 및 제2증폭기가 더 연결된 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 또 다른 특징으로 한다.The low pass filter and the second amplifier are further connected to the output terminal of the first amplifier, which is another feature of the pulse wave sensor module according to the present invention.
그리고, 상기 저역통과필터는 상기 제1증폭기의 출력단과 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자 사이에 연결된 제8저항과, 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제3커패시터로 구성되고, 상기 제2증폭기는 제9저항으로 부귀환되고, 상기 제2증폭기의 반전입력단자와 프레임 접지 사이에 제10저항이 연결되고, 상기 제2증폭기의 반전입력단자에는 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로가 더 연결된 것을 본 발명에 의한 맥파 센서모듈의 또 다른 특징으로 한다.The low pass filter includes an eighth resistor connected between an output terminal of the first amplifier and a non-inverting input terminal of the second amplifier, and a third capacitor connected between the non-inverting input terminal of the second amplifier and frame ground. And the second amplifier is negative feedback to the ninth resistor, and the tenth resistor is connected between the inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground, and the inverting input terminal of the second amplifier is saturated with more than a power supply. Another feature of the pulse wave sensor module according to the present invention is that the amplification degree control circuit for controlling the amplification degree is further connected.
한편, 본 발명에 의한 맥파 측정장치는 일측에 맥동이 공기 진동으로 전달되도록 개구된 돌출부를 가지며 타측으로 전원단자, 접지단자, 제1출력단자 및 제2출력단자가 형성된 압력센서; 상기 압력센서의 전원단자, 접지단자, 제1출력단자 및 제2출력단자가 일측에 연결되고, 길이방향으로 2개의 고역통과필터 및 제1증폭기가 포함하여 장착되고, 타측에 본체로부터 전원 공급을 받는 VDD 입력단, VEE 입력단, 프레임 접지단 및 출력단으로 구성된 제1소켓이 부착된 제1인쇄회로기판; 및 상기 제1소켓에 일측이 접속되고 타측은 플러그로 연결된 소정의 길이를 갖는 제1케이블을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the pulse wave measuring apparatus according to the present invention includes a pressure sensor having a protruding portion opened on one side so that the pulsation is transmitted by air vibration, and a pressure sensor on which the power terminal, the ground terminal, the first output terminal and the second output terminal are formed; A power terminal, a ground terminal, a first output terminal and a second output terminal of the pressure sensor are connected to one side, and include two high pass filters and a first amplifier in a longitudinal direction, and receive power from the main body on the other side. A first printed circuit board having a first socket including a V DD input terminal, a V EE input terminal, a frame ground terminal, and an output terminal; And a first cable having one side connected to the first socket and the other side connected by a plug.
그리고, 상기 제1케이블로 전기적으로 연결되고 저역통과필터 및 제2증폭기가 포함하여 장착된 제2인쇄회로기판; 상기 제2인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고 중앙처리장치가 포함하여 장착된 제3인쇄회로기판을 더 포함하여 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 다른 특징으로 한다.A second printed circuit board electrically connected to the first cable and mounted with a low pass filter and a second amplifier; It is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention that the apparatus further comprises a third printed circuit board electrically connected to the second printed circuit board and equipped with a central processing unit.
그리고, 상기 제2인쇄회로기판과 상기 제3인쇄회로기판은 본체 하우징 내에 장착되고, 상기 본체 하우징의 일측에는 상기 제1케이블과 연결되는 제2소켓이 구비되고, 상기 제2소켓과 연결된 제2케이블은 제2인쇄회로기판의 일측에 장착된 제3소켓과 연결되고, 상기 제2인쇄회로기판과 상기 제3인쇄회로기판은 각 측에 형성된 제4소켓 및 제5소켓에 접속되는 제3케이블로 연결된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The second printed circuit board and the third printed circuit board are mounted in a main body housing, and a second socket connected to the first cable is provided at one side of the main body housing, and a second connected to the second socket. The cable is connected to a third socket mounted on one side of the second printed circuit board, and the second printed circuit board and the third printed circuit board are connected to the fourth socket and the fifth socket formed on each side. It is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention that is connected to.
그리고, 상기 제1인쇄회로기판은, 상기 압력센서의 접지단자와 상기 제1소켓의 프레임 접지단과 연결되기 위한 프레임 접지라인; 상기 압력센서의 전원단자 및 상기 제1증폭기의 VDD 공급단과 상기 제1소켓의 VDD 입력단이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및 상기 제1증폭기의 VEE 공급단과 상기 제1소켓의 VEE 입력단이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성되되, 상기 압력센서의 제1출력단자와 상기 프레임 접지라인 사이 및 상기 압력 센서의 제2출력단자와 상기 프레임 접지라인 사이에는 상기 2개의 고역통과필터가 동일한 회로 구성으로 연결되고, 상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단에 상기 제1증폭기의 반전 단자와 비반전 단자가 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The first printed circuit board may include: a frame ground line connected to a ground terminal of the pressure sensor and a frame ground terminal of the first socket; A V DD supply line for connecting the power terminal of the pressure sensor and the V DD supply terminal of the first amplifier and the V DD input terminal of the first socket; And the agent of the V EE supply end and the second between the first socket of the V EE input end being the V EE supply line formed to be connected, a first output terminal and the frame ground line of the pressure sensor and the pressure sensor of the first amplifier The two high pass filters are connected in the same circuit configuration between two output terminals and the frame ground line, and the inverting terminal and the non inverting terminal of the first amplifier are connected to each output terminal of the two high pass filters. It is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention that the line is formed.
그리고, 상기 고역통과필터는 제1커패시터와 제1저항이 직렬로 연결되어 구성되고, 상기 제1커패시터와 상기 제1저항의 접점이 상기 고역통과필터의 출력단이 되며, 상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단과 상기 프레임 접지라인 사이에는 대칭적으로 상기 제1커패시터의 용량보다 1000~3000배 작은 용량을 갖는 제2커패시터가 더 연결된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The high pass filter includes a first capacitor and a first resistor connected in series, and a contact point of the first capacitor and the first resistor serves as an output terminal of the high pass filter. Another characteristic of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention is that a second capacitor having a capacity of 1000 to 3000 times smaller than the capacity of the first capacitor is symmetrically connected between each output terminal and the frame ground line.
그리고, 상기 제1증폭기는 반전 단자에 입력된 신호와 비반전 단자에 입력된 신호를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단과, 상기 각 증폭단에서 증폭된 제1신호 및 제2신호에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단으로 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The first amplifier includes two amplifying stages for amplifying a signal input to an inverting terminal and a signal input to a non-inverting terminal, and noise having the same phase in the first signal and the second signal amplified in each of the amplifying terminals. It is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention that the differential amplifier stage is removed once more.
그리고, 상기 2개의 증폭단은, 입력신호가 각각 비반전단자로 들어오도록 구비된 제1, 2 내부 증폭기; 상기 제1, 2 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제2저항; 및 상기 제1, 2 내부 증폭기 각각에 부귀환으로 연결된 동일한 2개의 제3저항을 포함하여 구성되고, 상기 차동증폭단은, 상기 제1, 2 내부 증폭기의 각 출력단이 반전, 비반전단자와 연결되는 제3 내부 증폭기; 상기 제1 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제4저항; 상기 제3 내부 증폭기의 부귀환으로 연결된 제5저항; 상기 제2 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자 사이에 연결된 제6저항; 및 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제7저항을 포함하여 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The two amplifier stages may include first and second internal amplifiers provided to input signals into non-inverting terminals, respectively; A second resistor connected between the inverting terminals of the first and second internal amplifiers; And two identical third resistors connected to each of the first and second internal amplifiers by negative feedback, wherein the differential amplifier stages are connected to the inverting and non-inverting terminals of each of the first and second internal amplifiers. A third internal amplifier; A fourth resistor connected between an output terminal of the first internal amplifier and an inverting terminal of the third internal amplifier; A fifth resistor connected to the negative feedback of the third internal amplifier; A sixth resistor connected between an output terminal of the second internal amplifier and a non-inverting terminal of the third internal amplifier; And a seventh resistor connected between the non-inverting terminal of the third internal amplifier and the frame ground, which is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention.
그리고, 상기 제4저항 내지 제7저항은 동일한 크기를 갖는 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The fourth and seventh resistors have the same magnitude, which is another feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention.
그리고, 상기 제1인쇄회로기판은 상기 제1증폭기의 출력단과 상기 제1소켓의 출력단이 연결되고, 상기 압력센서의 전원단자와 VDD 공급라인 사이에 저항이 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 특징으로 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The first printed circuit board has wiring lines formed such that an output terminal of the first amplifier and an output terminal of the first socket are connected, and a resistance is further connected between the power terminal of the pressure sensor and the V DD supply line. Another aspect of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention.
그리고, 상기 제2인쇄회로기판은, 상기 제3소켓의 프레임 접지단과 상기 제4소켓의 프레임 접지단이 연결되기 위한 프레임 접지라인; 상기 제3소켓의 VDD 출력단과 상기 제4소켓의 VDD 입력단이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및 상기 제3소켓의 VEE 출력단과 상기 제4소켓의 VEE 입력단이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성되되, 상기 제3소켓의 신호 출력단과 상기 프레임 접지라인 사이에는 저역통과필터가 연결되고, 상기 저역통과필터의 출력단에는 제2증폭기가 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 특징으로 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The second printed circuit board may further include: a frame ground line connected to a frame ground end of the third socket and a frame ground end of the fourth socket; A V DD supply line for connecting the V DD output terminal of the third socket and the V DD input terminal of the fourth socket; And a V EE supply line for connecting the V EE output terminal of the third socket and the V EE input terminal of the fourth socket, wherein a low pass filter is connected between the signal output terminal of the third socket and the frame ground line. In addition, the output line of the low pass filter is a further feature of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention, characterized in that each wiring line is formed so that the second amplifier is further connected.
그리고, 상기 저역통과필터는 상기 제3소켓의 신호 출력단과 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자 사이에 제8저항이, 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자와 상기 프레임 접지라인 사이에 제3커패시터가 연결되고, 상기 제2증폭기는 제9저항으로 부귀환되고, 상기 제2증폭기의 반전입력단자와 프레임 접지라인 사이에는 제10저항이 연결되고, 상기 제2증폭기의 반전입력단자에는 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로가 각각 연결되도록 상기 제2인쇄회로기판에 배선라인이 더 형성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The low pass filter includes a third capacitor between the signal output terminal of the third socket and the non-inverting input terminal of the second amplifier, and a third capacitor between the non-inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground line. Is connected, the second amplifier is negative feedback to the ninth resistor, a tenth resistor is connected between the inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground line, the inverting input terminal of the second amplifier supply power abnormality Another characteristic of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention is that a wiring line is further formed on the second printed circuit board so that the amplification degree control circuits for controlling the amplification degree so as not to saturate to each other.
그리고, 상기 압력센서, 상기 제1인쇄회로기판 및 상기 제1케이블 일부는 소정의 길이를 갖는 원통형 하우징 내에 장착되고, 상기 원통형 하우징은, 상기 압력센서 및 상기 제1인쇄회로기판을 둘러싸는 원통형 몸체; 상기 원통형 몸체의 전방에 체결되어 상기 압력센서의 개구된 돌출부를 고정하는 고정부재; 상기 고정부재의 전방에 체결되어 맥동의 공기 진동을 유도하며 전달하도록 가운데가 관통된 맥동유도부재; 및 상기 원통형 몸체의 후방에 체결되어 상기 제1케이블 일부를 감싸는 마감부재로 구성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다.The pressure sensor, the first printed circuit board, and the first cable portion are mounted in a cylindrical housing having a predetermined length, and the cylindrical housing has a cylindrical body surrounding the pressure sensor and the first printed circuit board. ; A fixing member fastened to the front of the cylindrical body to fix the open protrusion of the pressure sensor; A pulsation guide member which is fastened to the front of the fixing member and penetrates the center to induce and transmit air vibration of the pulsation; And a closing member fastened to the rear of the cylindrical body to surround a portion of the first cable.
그리고, 상기 맥동유도부재는 맥동의 공기 진동을 모으는 개방된 나팔관이 전방으로 형성되거나 커프 혈압계의 지로관에 끼워질 수 있도록 개방된 원통관이 전방으로 형성된 것을 본 발명에 의한 맥파 측정장치의 또 다른 특징으로 한다. In addition, the pulsation inducing member is an open fallopian tube that collects air vibrations of the pulsation is formed in the front or an open cylindrical tube formed so that it can be fitted to the branch tube of the cuff blood pressure monitor is another of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention It features.
본 발명에 의한 맥파 센서모듈은 접지단자 외에 2개의 출력단자로부터 얻은 맥파신호를 동일한 회로 구성으로 대칭적으로 연결된 2개의 고역통과필터, 제1증폭기 등을 거치며 외부 노이즈를 효과적으로 제거하고 미약한 맥파신호를 원하는 크기로 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.The pulse wave sensor module according to the present invention passes through two high pass filters, a first amplifier, and the like, which are symmetrically connected to the pulse wave signals obtained from two output terminals in addition to the ground terminal, and effectively removes external noise, and weak pulse wave signals. There is an effect that can be amplified to the desired size.
또한, 본 발명에 의한 맥파 측정장치는 본 발명의 맥파 센서모듈을 사용함으로써 효과적인 노이즈 제거 및 맥파신호의 증폭이 가능하게 되었을 뿐만 아니라, 하나 이상의 인쇄회로기판에 맥파 센서모듈을 분리 실장 함으로써 사용에 편리하게 하였으며, 부품 교체가 용이하고, 다양한 방법으로 맥파를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the pulse wave measuring apparatus according to the present invention not only enables effective noise removal and amplification of the pulse wave signal by using the pulse wave sensor module of the present invention, but also is convenient for use by separately mounting the pulse wave sensor module on one or more printed circuit boards. It is easy to replace parts, it is effective to measure the pulse wave in various ways.
도 1은 본 발명에 따른 맥파 센서모듈의 일 실시예를 보여주는 회로도이다.
도 2는 도 1의 맥파 감지 센서(100)를 브리지 회로(101)로 대치한 회로도이다.
도 3은 도 1의 제1증폭기(300) 내부 구조를 보여주는 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 맥파 센서모듈의 다른 실시예로 도 1의 회로에 연결될 수 있는 회로 구성을 보여주는 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 맥파 측정장치의 일 실시예를 보여주는 요부 단면도가 함께 도시된 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 맥파 측정장치의 다른 실시예를 보여주는 요부 단면도가 함께 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 맥파 측정장치의 다른 실시예로 도 5 및 도 6에 도시된 플러그(50)가 연결되는 본체의 구조를 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 8은 도 5에 도시된 맥파 측정장치의 사용 상태도이다.
도 9는 도 6에 도시된 맥파 측정장치의 사용 상태도이다.1 is a circuit diagram showing an embodiment of a pulse wave sensor module according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram in which the pulse
3 is a circuit diagram illustrating an internal structure of the
Figure 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration that can be connected to the circuit of Figure 1 as another embodiment of the pulse wave sensor module according to the present invention.
5 is a perspective view showing a main portion cross-sectional view showing an embodiment of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention.
6 is a perspective view showing a main portion cross-sectional view showing another embodiment of the pulse wave measuring apparatus according to the present invention.
7 is a conceptual diagram schematically showing a structure of a main body to which the
8 is a state diagram of use of the pulse wave measuring apparatus shown in FIG.
9 is a state diagram of use of the pulse wave measuring apparatus shown in FIG.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
[맥파 센서모듈에 관한 [About pulse wave sensor module 실시예Example ]]
본 발명에 따른 맥파 센서모듈의 일 실시예는 기본적으로, 도 1과 같이, 본체의 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 전원단자(1), 프레임 접지(FGND)에 연결된 접지단자(3), 맥파를 감지하여 전압신호로 바꾸어 출력하는 제1출력단자(2) 및 제2출력단자(4)를 포함하여 구성된 맥파 감지 센서(100); 상기 맥파 감지 센서의 제1출력단자(2)와 상기 프레임 접지(FGND) 사이 및 상기 맥파 감지 센서의 제2출력단자(4)와 상기 프레임 접지(FGND) 사이에 동일한 회로 구성으로 대칭적으로 연결된 2개의 고역통과필터(210, 220); 및 상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단(V2i)(V4i)에 반전 단자(2)와 비반전 단자(3)가 접속된 제1증폭기(300)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.One embodiment of the pulse wave sensor module according to the present invention basically, as shown in Figure 1, the
여기서, 맥파 감지 센서(100)는 인체의 맥동을 감지하여 전원단자(1)를 기준으로 2개의 전압 신호(V2, V4)로 변환하여 출력할 수 있는 수단이면 어떤 것도 이용될 수 있다. 예컨대, 자성박막을 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제730385호), 홀소자를 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제849383호), 수직자기이방성 스핀밸브 자기저항소자를 이용한 맥진 센서(한국등록특허 제883407호)도 본 실시예의 맥파 감지 센서(100)로 이용될 수 있다. Here, the pulse
그러나, 이하에서는 본 실시예의 맥파 감지 센서(100)로 압력 센서를 이용하는 것으로 설명한다. 압력 센서는 전원단자(1; Vs)와 접지단자(3; FGND) 사이에, 도 2와 같이, 4개의 동일한 저항(R)으로 브리지 회로(101)를 구성하게 되는데, 외부 압력의 변화가 있을 경우 상기 4개의 저항 중 어느 하나에 저항 변화를 유발하게 되어 이를 전압신호(V0)로 센싱함으로써, 외부 압력 변화를 감지하게 된다.However, it will be described below using a pressure sensor as the pulse
이때, 압력 센서의 출력 전압신호(V0)는, 도 2와 같이, 브리지 회로(101)에서 전원단자(Vs)와 접지단자(FGND) 사이의 마주보는 2개 노드 전압의 차(V4-V2)로 센싱함으로써, 후술하는 바와 같이 외부 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.At this time, the output voltage signal (V 0 ) of the pressure sensor, as shown in Fig. 2, the difference between the two node voltage (V 4- ) between the power supply terminal (Vs) and the ground terminal (FGND) in the
상기와 같이 압력 센서(101)를 통해 출력된 2개의 전압 신호(V2, V4)는, 먼저 전원단자로 유발되는 직류 성분 노이즈 및 측정상 발생되는 불규칙한 노이즈를 제거하며 일정 주파수 이상의 신호만 통과할 수 있도록 각각 고역통과필터(210)(220)를 통과하게 된다.As described above, the two voltage signals V 2 and V 4 output through the
여기서, 각 고역통과필터(210)(220)는 다양한 회로 소자로 구현할 수 있으나, 도 2와 같이, 압력 센서(101)의 각 출력단자(V2)(V4)와 프레임 접지(FGND) 사이에 대칭되도록 동일한 회로 소자로 구성하여, 차후 제1증폭기에서 동상 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있도록 설계함이 바람직하다.Here, each of the high pass filters 210 and 220 may be implemented with various circuit elements, but as shown in FIG. 2, between each output terminal V 2 (V 4 ) and the frame ground (FGND) of the
도 2에서는 각 고역통과필터(210)(220)를 제1커패시터(C1)와 제1저항(R1)로 직렬로 연결하여 구현하고 제1커패시터와 제1저항의 접점이 각 고역통과필터의 출력단(V2i)(V4i)이 되도록 한 것이나, 반드시 이에 제한되지는 않는다. In FIG. 2, each of the high pass filters 210 and 220 is connected to the first capacitor C 1 and the first resistor R 1 in series, and the contacts of the first capacitor and the first resistor are connected to each of the high pass filters. It is to be the output terminal (V 2i ) (V 4i ) of, but is not necessarily limited thereto.
도 2와 같이 1차의 필터로 고역통과필터를 구현할 경우 고역통과필터의 차단주파수(cutoff frequency) ωhc 는 아래 수학식 1과 같이 표현되므로, 맥동의 주기와 전원단자 및 측정상 발생되는 노이즈를 감안하여 1<ωhc<2의 범위 내에 들도록 제1커패시터(C1)의 용량과 제1저항(R1)의 크기를 결정하는 것이 바람직하다. When the high pass filter is implemented as the first-order filter as shown in FIG. 2, the cutoff frequency ω hc of the high pass filter is shown. Since is expressed as in
[수학식 1][Equation 1]
ωhc = 1/R1C1 ω hc = 1 / R 1 C 1
보다 구체적으로, 제1커패시터(C1)는 0.2㎌, 제1저항(R1)은 4.7㏁으로 할 수 있다.More specifically, the first capacitor C 1 may be 0.2 kW, and the first resistor R 1 may be 4.7 kW.
상기 각 고역통과필터(210)(220)를 통과한 신호는 바로 제1증폭기(300)에 입력될 수도 있으나, 도 2와 같이, 고역통과필터의 각 출력단(V2i)(V4i)과 프레임 접지(FGND) 사이에는 대칭적으로 제1커패시터(C1)의 용량보다 1000~3000배 작은 제2커패시터(C2)로 구성된 고주파 노이즈 제거 필터(230, 240)를 더 구비함이 바람직하다. 구체적으로, 제1커패시터(C1)를 0.2㎌로 하였을 경우 제2커패시터(C2)는 100㎊으로 할 수 있다.Signals passing through each of the high pass filters 210 and 220 may be input directly to the
이렇게 함으로써, 각 고역통과필터(210)(220)를 통과한 신호 중 외부 장비 간섭 등에 의한 고주파수 성분을 갖는 불규칙한 노이즈도 더 제거한 맥파 신호(V2i)(V4i)를 제1증폭기(300)로 입력하게 된다.By doing this, the pulse wave signal V 2i (V 4i ), which has further removed irregular noise having a high frequency component due to external equipment interference or the like, from the signals passing through the high pass filters 210 and 220 to the
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하며 제1증폭기(300)에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에 의한 제1증폭기(300)의 내부 구조를 보여주는 회로도이다.Next, referring to FIGS. 2 and 3, the
본 실시예에 의한 제1증폭기(300)는, 도 3과 같이, 반전단자(2)에 입력된 맥파 신호(V2i)와 비반전단자(3)에 입력된 맥파 신호(V4i)를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단(310)과, 상기 각 증폭단에서 증폭된 제1신호(V1) 및 제2신호(V2)에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단(320)으로 구성된다As shown in FIG. 3, the
여기서, 2개의 증폭단(310)은, 도 3과 같이, 입력신호(V2i)(V4i)가 각각 비반전단자(+)로 들어오도록 구비된 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2); 제1, 2 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제2저항(R2); 및 제1, 2 내부 증폭기 각각에 부귀환(negative feedback)으로 연결된 동일한 2개의 제3저항(R3)을 포함하여 대칭적으로 구성된다.Here, the two
상기와 같이 구성됨으로써, 각 증폭단에서 증폭된 제1신호(V1) 및 제2신호(V2)는 다음 수학식 2, 3으로 각각 표현된다.By the above configuration, the first signal V 1 and the second signal V 2 amplified by each amplifier stage are represented by the following equations (2) and (3), respectively.
[수학식 2][Equation 2]
V1 = [(R3/R2)+1]V2i - (R3/R2)V4i V 1 = [(R 3 / R 2 ) +1] V 2i - (R 3 / R 2 ) V 4i
[수학식 3]&Quot; (3) "
V2 = [(R3/R2)+1]V4i - (R3/R2)V2i V 2 = [(R 3 / R 2 ) +1] V 4i - (R 3 / R 2 ) V 2i
상기 수학식 2, 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 입력신호(V2i)(V4i)가 동일한 위상과 크기를 갖는 노이즈 라면(즉, V2i=V4i 이라면), 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2)의 각 출력신호(V1)(V2)는 증폭 없이 입력신호와 동일하게 된다. As can be seen from
그러나, 노이즈 없이 순수 맥파신호라면(즉, V2i=0, V4i≠0 이라면), 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2)의 출력신호(V1)(V2)는 각각 -(R3/R2)V4i, [(R3/R2)+1]V4i 로 증폭하게 된다.However, if it is a pure pulse wave signal without noise (i.e., V 2i = 0 and V 4i ≠ 0), the output signals V 1 (V 2 ) of the first and second internal amplifiers A 1 and A 2 are respectively − (R 3 / R 2 ) V 4i , to [(R 3 / R 2 ) +1] V 4i Will be amplified.
한편, 차동증폭단(320)은, 도 3과 같이, 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2)의 각 출력단(V1)(V2)이 반전(-), 비반전(+) 단자와 연결되는 제3 내부 증폭기(A3); 제1 내부 증폭기의 출력단(V1)과 제3 내부 증폭기의 반전단자(-) 사이에 연결된 제4저항(R4); 제3 내부 증폭기(A3)의 부귀환으로 연결된 제5저항(R5); 제2 내부 증폭기의 출력단(V2)과 제3 내부 증폭기의 비반전단자(+) 사이에 연결된 제6저항(R6); 및 제3 내부 증폭기의 비반전단자(+)와 프레임 접지(FGND) 사이에 연결된 제7저항(R7)을 포함하여 구성된다On the other hand, the
여기서, 차동증폭단(320)의 제4저항 내지 제7저항이 동일한 경우에는 제3 내부 증폭기(A3)의 출력단 신호(V01)는, 하기 수학식 4와 같이, 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2)의 출력신호(V1)(V2)의 차로 표현된다.Herein, when the fourth to seventh resistors of the
[수학식 4]&Quot; (4) "
V01 = V2 - V1 V 01 = V 2 - V 1
따라서, 수학식 4로부터 제1, 2 내부 증폭기(A1, A2)의 각 출력신호(V1)(V2)가 동일할 경우, 즉 상술한 바와 같이, 입력신호(V2i)(V4i)가 동일한 위상과 크기를 갖는 노이즈 라면(즉, V2i=V4i 이라면), 차동증폭단(320)을 통하여 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, when the output signals V 1 and V 2 of the first and second internal amplifiers A 1 and A 2 are identical from
한편, 맥파신호 성분은 다음 수학식 5로 증폭하게 된다.On the other hand, the pulse wave signal component is amplified by the following equation (5).
[수학식 5][Equation 5]
V01 = [(2R3/R2)+1]V4i V 01 = [(2R 3 / R 2 ) +1] V 4i
이상 설명한 바와 같이, 2개의 증폭단(310)과 차동증폭단(320)으로 구성된 제1증폭기(300)으로부터 동일한 위상과 크기를 갖는 노이즈를 효과적으로 제거하며 맥파신호 성분은 제2, 3저항(R2, R3)을 조절함으로써 원하는 크기로 증폭시킬 수 있음을 알 수 있다.As described above, noise having the same phase and magnitude is effectively removed from the
특히, 제2저항(R2)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1증폭기(300)의 1번 핀과 8번 핀 사이에 연결하게 되어, 외부에서 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.In particular, as shown in FIG. 3, the second resistor R 2 is connected between
기타, 제1증폭기(300)의 VDD 입력단(7)과 VEE 입력단(4)은, 도 2와 같이, 각각 프레임 접지(FGND)사이에 1㎌ 정도의 커패시턴스(C)를 연결하여 전원 노이즈를 제거하는 것이 바람직하다.In addition, the V DD input terminal 7 and the V EE input terminal 4 of the
그리고, 도 2에는 미도시 되었으나, 압력센서의 전원단자(VS)와 제1증폭기(300)의 VDD 입력단(7) 사이에는 소정의 저항이 더 연결될 수 있다. 즉, 제1증폭기(300)의 VDD 입력단(7)으로 공급되는 전압과 동일한 크기로 압력센서의 전원단자(VS)에 전원이 공급되게 할 수도 있으나, 필요에 따라서는 소정의 저항을 통하여 전압을 낮추어 압력센서의 전원단자(VS)에 전원이 공급되게 할 수도 있다.Although not shown in FIG. 2, a predetermined resistor may be further connected between the power terminal V S of the pressure sensor and the V DD input terminal 7 of the
상기와 같이 획득된 제1증폭기(300)의 출력단 맥파 신호(V01)는 바로 본체의 중앙처리장치의 신호처리분석부로 보내질 수 있으나, 도 4와 같이, 노이즈에 해당하는 불필요한 고주파수 성분을 더 제거하고 2차 증폭하기 위해 저역통과필터(500) 및 제2증폭기(600)을 더 거치도록 하는 것이 바람직하다.The output pulse wave signal V 01 of the
여기서, 저역통과필터(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1증폭기(300)의 출력단(6)과 제2증폭기(600)의 비반전(+) 입력단자 사이에 연결된 제8저항(R8)과, 제2증폭기(600)의 비반전(+) 입력단자와 프레임 접지(FGND) 사이에 연결된 제3커패시터(C3)를 포함한 1차 필터로 구성될 수 있다.Here, as illustrated in FIG. 4, the
도 4와 같이 1차의 필터로 저역통과필터(500)를 구현할 경우 저역통과필터의 차단주파수(cutoff frequency) ωlc 는 아래 수학식 6과 같이 표현되므로, 맥동의 측정 가능한 주기와 고주파수 성분의 노이즈를 감안하여 40<ωlc<50의 범위 내에 들도록 제3커패시터(C3)의 용량과 제8저항(R8)의 크기를 결정하는 것이 바람직하다. When the
[수학식 6]&Quot; (6) "
ωlc = 1/R8C3 ω lc = 1 / R 8 C 3
보다 구체적으로, 제3커패시터(C3)는 2.2㎌, 제8저항(R8)은 10㏀으로 할 수 있다.More specifically, the third capacitor C 3 may be 2.2 kV and the eighth resistor R 8 may be 10 kV.
한편, 제2증폭기(600)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제9저항(R9)으로 부귀환되고, 제2증폭기(600)의 반전(-) 입력단자와 프레임 접지(FGND) 사이에 제10저항(R10)이 연결되고, 제2증폭기의 반전(-) 입력단자에는 출력신호(V02)가 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록(즉, VDD 보다 크거나 VEE 보다 작지 않도록) 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로(700)가 더 연결하는 것이 바람직하다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4, the
이때, 증폭도 제어 회로(700)는, 도 4와 같이, 공급 전원 VDD와 VEE 양단 사이에 가변저항(Rv)을 중심으로 대칭적으로 같은 크기의 제12저항(R12) 및 제13저항(R13)을 직렬로 연결하고, 가변저항(RV)과 제2증폭기의 반전(-) 입력단자 사이에 제11저항(R11)을 연결하여 구현할 수 있다.In this case, the amplification
보다 구체적으로, 제9저항(R9)은 60㏀, 제10저항(R10)은 2㏀, 제11저항(R11)은 100㏀, 제12저항(R12) 및 제13저항(R13)은 5㏀, 가변저항(Rv)은 20㏀으로 할 수 있다.More specifically, the ninth resistor R 9 is 60 mA, the tenth resistor R 10 is 2 mA, the eleventh resistor R 11 is 100 mA, the twelfth resistor R 12 and the thirteenth resistor R 13 ) may be 5 mV and the variable resistor R v may be 20 mV.
그리고, 제2증폭기(600)도 제1증폭기(300)와 같이 VDD 입력단(8)과 VEE 입력단(4)은, 도 4와 같이, 각각 프레임 접지(FGND) 사이에 1㎌ 정도의 커패시턴스(C)를 연결하여 전원 노이즈를 제거하는 것이 바람직하다.Like the
기타, 미설명된 도면부호 400은 제1증폭기(300)와 연결되는 소켓으로, 단자 1은 VDD 공급라인과, 단자 2는 제1증폭기(300)의 출력단(6)과, 단자 3은 프레임 접지(FGND)와, 단자 4는 VEE 공급라인과 각각 연결된다.
In addition, the
[맥파 측정장치에 관한 [About pulse wave measuring apparatus 실시예Example ]]
다음은 상기에서 설명된 맥파 센서모듈을 하나 이상의 인쇄회로기판(PCB)에 분리 실장하며 맥파 측정장치를 구현하는 실시예에 대하여, 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하며 설명한다.Next, an embodiment in which the pulse wave sensor module described above is separately mounted on at least one printed circuit board (PCB) and implements a pulse wave measuring apparatus will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
본 실시예에 의한 맥파 측정장치는 기본적으로, 도 5 및 도 6에 공통으로 도시된 바와 같이, 일측에 맥동이 공기 진동으로 전달되도록 개구된 돌출부(12)를 가지며 타측으로 전원단자, 접지단자, 제1출력단자 및 제2출력단자가 형성된 압력센서(10); 압력센서의 전원단자, 접지단자, 제1출력단자 및 제2출력단자가 일측(22)에 연결되고, 길이방향으로 2개의 고역통과필터 및 제1증폭기가 포함하여 장착되고, 타측에 본체로부터 전원 공급을 받는 VDD 입력단, VEE 입력단, 프레임 접지단 및 출력단으로 구성된 제1소켓(24)이 부착된 제1인쇄회로기판(20); 및 제1소켓(24)에 일측이 접속되고 타측은 플러그(50)로 연결된 소정의 길이를 갖는 제1케이블(40)을 포함하여 구성된다.5 and 6, the pulse wave measuring apparatus according to the present embodiment basically has a
여기서, 제1인쇄회로기판(20)은, 도 2에 도시된 회로가 구성되기 위한 것으로, 압력센서(101)의 접지단자(3)와 상기 제1소켓(24)의 프레임 접지단(미도시)과 연결되기 위한 프레임 접지라인; 압력센서(101)의 전원단자(1) 및 제1증폭기(300)의 VDD 공급단(7)과 제1소켓(24)의 VDD 입력단(미도시)이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및 제1증폭기(300)의 VEE 공급단(4)과 제1소켓(24)의 VEE 입력단(미도시)이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성된다.Here, the first printed
이때, 제1인쇄회로기판(20)에는 제1소켓(24)의 반대편에 압력센서(10)의 4개 핀을 동시에 꽂았다 뺐다 할 수 있는 센서측 소켓(22)을 더 구비할 수도 있다.In this case, the first printed
그리고, 제1인쇄회로기판(20) 상에 압력센서(101)의 제1출력단자(2)와 프레임 접지라인 사이 및 압력 센서(101)의 제2출력단자(4)와 프레임 접지라인 사이에는 2개의 고역통과필터(210, 220)가 동일한 회로 구성으로 연결된다.In addition, between the
또한, 상기 제1인쇄회로기판(20)에는 2개의 고역통과필터(210, 220)의 각 출력단(V2i)(V4i)에 제1증폭기(300)의 반전 단자(2)와 비반전 단자(3)가 연결되도록 각각 배선라인이 형성된다.In addition, the first printed
여기서, 고역통과필터(210, 220)는 상술한 바와 같이 다양하게 구성될 수 있으나, 최소한의 회로 소자로, 도 2와 같이, 제1커패시터(C1)와 제1저항(R1)이 직렬로 연결된 1차 필터로 구성할 수 있는데, 이 경우 제1커패시터(C1)와 제1저항(R1)의 접점이 각 고역통과필터의 출력단(V2i)(V4i)이 된다.Here, the high pass filters 210 and 220 may be configured in various ways as described above, but as a minimum circuit element, as shown in FIG. 2, the first capacitor C 1 and the first resistor R 1 are in series. In this case, the first capacitor C 1 and the contact of the first resistor R 1 are the output terminals V 2i and V 4i of the high pass filter.
그리고, 2개의 고역통과필터의 각 출력단(V2i)(V4i)과 프레임 접지라인 사이에는 대칭적으로 제1커패시터(C1)의 용량보다 1000~3000배 작은 용량을 갖는 제2커패시터(C2)로 구성된 고주파 노이즈 제거 필터(230, 240)를 더 구비함이 바람직하다. The second capacitor C having a capacity of 1000 to 3000 times smaller than the capacity of the first capacitor C 1 is symmetrically between each output terminal V 2i (V 4i ) and the frame ground line of the two high pass filters. It is preferable to further include a high frequency
한편, 제1증폭기(300)는, 도 3과 같이, 반전 단자(2)에 입력된 신호(V2i)와 비반전 단자(3)에 입력된 신호(V4i)를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단(310)과, 각 증폭단에서 증폭된 제1신호(V1) 및 제2신호(V2)에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단(320)으로 구성된 하나의 칩 형태로 제1인쇄회로기판(20)에 장착된다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the
제1증폭기(300)의 2개의 증폭단(310)과 차동증폭단(320)은 상기 맥파 센서모듈에 관한 실시예에 대한 설명에서 충분히 하였으므로 반복된 설명은 생략한다.Since the two
상기 제1인쇄회로기판(20)에는 제1증폭기(300)의 출력단(6)과 제1소켓(24)의 출력단이 연결되고, 압력센서(101)의 전원단자(1)와 VDD 공급라인 사이에 저항이 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성되는 것이 바람직하다.The
상기에서 설명된 맥진 센서모듈, 즉 압력센서(10), 제1인쇄회로기판(20) 및 제1케이블(40)의 일부는, 도 5 및 도 6과 같이, 본체와 분리된 소정의 길이를 갖는 원통형 하우징(110)(120) 내에 장착된다.A part of the pulse sensor module, that is, the
여기서, 원통형 하우징(110)(120)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 압력센서(10) 및 제1인쇄회로기판(20)을 둘러싸는 원통형 몸체(30); 원통형 몸체의 전방에 체결되어 압력센서의 개구(14)된 돌출부(12)를 고정하는 고정부재(32); 고정부재의 전방에 체결되어 맥동의 공기 진동을 유도하며 전달하도록 가운데가 관통된 맥동유도부재(35)(36); 및 원통형 몸체(30)의 후방에 체결되어 제1케이블(40)의 일부를 감싸는 마감부재(31)로 구성된다.Here, the
도 5 및 도 6에서 암시된 바와 같이, 맥동유도부재(35)(36)의 구성만 달리할 뿐 두 실시예의 구성은 동일하게 할 수 있고, 맥동유도부재(35)(36)는 탈착 가능하게 구성되어 사용 목적에 따라 다른 형상의 것으로 교체 가능하다. 맥동유도부재(35)(36) 교체시 기밀성 있게 고정부재(32)와 연결되기 위하여 탄성 소재로 만들어진 O-링(33)을 내장시킬 수도 있다. As implied in FIGS. 5 and 6, only the configuration of the
도 5에 도시된 실시예의 맥동유도부재(35)는 맥동의 공기 진동을 모으는 개방된 나팔관(35)이 전방으로 형성되어, 맥동으로 인한 공기 진동을 효과적으로 모아 압력센서(10)에 전달하게 된다. 이는 경동맥이나 대퇴동맥의 맥파 측정에 용이하다. 따라서, 도 5의 실시예를 경동맥 맥파측정기 또는 대퇴동맥 맥파측정기로 불리 워 질 수 있으나, 동일한 구성으로 다른 신체부위의 맥파도 용이하며 효과적으로 측정할 수 있다.The
도 8은 도 5에 도시된 경동맥 맥파측정기(110)로 우측 경동맥을 측정하는 사용 예를 보여준다.FIG. 8 shows an example of measuring the right carotid artery with the
그리고, 도 6에 도시된 실시예의 맥동유도부재(36)는 커프 혈압계(미도시)의 지로관(122)에 끼워질 수 있도록 개방된 원통관(37)이 전방으로 형성됨으로써, 커프 맥파(Cuff-APG) 측정에 용이하다. 즉, 종래 Cuff 혈압계의 압력게이지로 연결되는 고무관에 지로관(122)을 연결하고, 지로관(122)에 개방된 원통관(37)을 끼움으로써, 이완기 혈압보다 일정 압력(약 10~15 mmHg) 가압된 상태 및 수축기 혈압보다 일정 압력(약 20~30 mmHg) 감압된 상태에서도 용이하게 공기파동에 의한 Cuff-APG 파형을 얻을 수 있다. 따라서, 도 5의 실시예는 커프 맥파측정기로 불리 워 질 수 있다.In addition, the
도 9는 도 6에 도시된 커프 맥파측정기(120)로 우측 팔뚝의 Cuff-APG 파형을 측정하는 사용 예를 보여준다. 도 9에서 미설명된 도면부호 124는 커프, 126은 송기구, 128은 압력게이지이다.9 shows an example of measuring the Cuff-APG waveform of the right forearm with the cuff
다음은, 상기 맥파 센서모듈에 관한 실시예에서 설명된 제1증폭기(300)의 출력단(6)과 연결되는 저역통과필터(500) 및 제2증폭기(600)의 실장과 제2증폭기(600)의 출력단(1)이 본체의 중앙처리장치와 어떻게 연결되는지에 대하여 설명한다.Next, the mounting and the
저역통과필터(500) 및 제2증폭기(600)은, 도 5 및 도 6에 도시된 원통형 하우징(110)(120) 내에 상기 제1인쇄회로기판(20) 상에 함께 실장하거나, 도 7에 도시된 본체 하우징(80) 내에 중앙처리장치가 장착된 제3인쇄회로기판(70)에 함께 실장할 수도 있으나, 사용상 편의, 기판 제작 및 신호처리 등을 고려하여 별도의 제2인쇄회로기판(60) 상에 실장하고, 도 7과 같이, 본체 하우징(80) 내에 위치시킴이 바람직하다.The
제2인쇄회로기판(60)에는, 도 7과 같이, 본 발명의 맥파 센서모듈인 저역통과필터(500) 및 제2증폭기(600)뿐만 아니라 심음도 측정 센서모듈도 함께 실장될 수 있다. 도 7의 도면부호 68은 본 발명의 맥파 센서모듈인 저역통과필터(500) 및 제2증폭기(600)가 실장되는 위치를 나타낸다.In the second printed
한편, 본체 하우징(80)의 일측에는 제1케이블(40)의 플러그(50)와 연결되는 APG용 제2소켓(84)이 구비되고, 제2소켓(84)과 연결된 제2케이블(63)은 제2인쇄회로기판(60)의 일측에 장착된 제3소켓(64)과 연결된다.On the other hand, one side of the
그리고, 제2인쇄회로기판(60)과 제3인쇄회로기판(70)은 각 측에 형성된 제4소켓(62) 및 제5소켓(72)에 접속되는 제3케이블(67)로 연결된다.The second printed
기타, 본체 하우징(80)에는 심전도 측정용 ECG 소켓(82), 심음도 측정용 PCG 소켓(86)이 더 구비되고, 이들은 각각 제3인쇄회로기판(70)에 장착된 소켓(74)에 케이블(61)로, 제2인쇄회로기판(60)에 장착된 소켓(66)에 케이블(65)로 연결된다.In addition, the
따라서, 제2인쇄회로기판(60)에는, 제3소켓(64)의 프레임 접지단(FGND)과 제4소켓(62)의 프레임 접지단(FGND)이 연결되기 위한 프레임 접지라인; 제3소켓(64)의 VDD 출력단과 제4소켓(62)의 VDD 입력단이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및 제3소켓(64)의 VEE 출력단과 제4소켓(62)의 VEE 입력단이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성된다.Accordingly, the second printed
또한, 제2인쇄회로기판(60)에는, 제3소켓(64)의 신호 출력단과 프레임 접지라인 사이에 저역통과필터(500)가 연결되고, 저역통과필터의 출력단에 제2증폭기(600)가 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성된다.In addition, a
구체적으로, 제2인쇄회로기판(60)에는 제3소켓(64)의 신호 출력단과 제2증폭기(600)의 비반전 입력단자 사이에 제8저항(R8)이, 제2증폭기(600)의 비반전 입력단자와 프레임 접지라인 사이에 제3커패시터(C3)가 각각 연결되어 저역통과필터(500)를 구성하도록 배선라인이 형성된다.Specifically, the second printed
그리고, 제2증폭기(600) 연결을 위해, 제2인쇄회로기판(60)에는 제9저항(R9)으로 부귀환되고, 제2증폭기(600)의 반전입력단자와 프레임 접지라인 사이에는 제10저항(R10)이 연결되고, 제2증폭기(600)의 반전입력단자에는 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로(700)가 각각 연결되도록 배선라인이 더 형성하게 된다.In order to connect the
증폭도 제어 회로(700)에 대해서는 상기 맥파 센서모듈에 관한 실시예에 대한 설명에서 충분히 하였으므로 반복된 설명은 생략한다.Since the amplification
상기와 같이 구성됨으로써, 본 실시예에 따른 맥파 측정장치의 압력센서(10)의 전원은 본체 하우징(80) 내에 별도 구비되거나 제3인쇄회로기판(70)에 실장된 전원공급장치(미도시)로부터 제5소켓(72)의 VDD 출력단이 제3케이블(67)을 통하여 제4소켓(62)의 VDD 입력단과 연결되고, 다시 제2인쇄회로기판(60)에 형성된 VDD 공급라인을 통하여 제3소켓(64)의 VDD 출력단과 연결되고, 다시 제2케이블(63)을 통하여 제2소켓(84)의 VDD 출력단과 연결되고, 다시 제1케이블(40)을 통하여 제1소켓(24)의 VDD 입력단과 연결되고, 다시 제1인쇄회로기판(20)에 형성된 VDD 공급라인을 통하여 압력센서(10)의 전원단자(1)와 연결되어, 구동 전원을 공급받게 된다. By the above configuration, the power supply of the
여기서, VDD 공급전압이 압력센서(10)의 구동전압보다 높을 경우 제1인쇄회로기판(20)에 VDD 공급라인과 압력센서(10)의 전원단자(1) 사이에 형성된 별도의 배선을 이용하여 소정의 저항을 더 연결하게 된다.Here, when the V DD supply voltage is higher than the driving voltage of the
압력센서(10)의 접지도 같은 방식으로 본체 하우징(80)의 금속성 프레임과 연결된 제3인쇄회로기판(70)의 프레임 접지라인으로부터 제5소켓(72)->제3케이블(67)->제4소켓(62)->제2인쇄회로기판(60)의 프레임 접지라인->제3소켓(64)->제2케이블(63)->제2소켓(84)->제1케이블(40)->제1소켓(24)->제1인쇄회로기판(20)의 프레임 접지라인->압력센서(10)의 접지단자(3)를 통하여 이루어진다.In the same manner as the ground of the
제1인쇄회로기판(20) 및 제2인쇄회로기판(60)에 실장된 제1증폭기(300) 및 제2증폭기(600)을 구동하기 위한 VEE 전원도 상기 VDD 전원 및 접지와 같은 방식으로 본체에 구비된 전원공급장치로부터 공급받게 된다.The V EE power supply for driving the
상기와 같이 압력센서(10)의 전원도 본체에 구비된 전원공급장치로부터 공급받게 됨으로써, 별도의 구동 전원장치를 구비할 필요가 없게 된다.As described above, since the power of the
또한, 압력센서(10)의 제1출력단자(2) 및 제2출력단자(3)는 별도 구비된 센서측 소켓(22) 또는 바로 제1인쇄회로기판(20)의 배선라인에 연결되고, 제1증폭기(300)의 출력단(6)은 제1인쇄회로기판(20)의 배선라인을 통해 제1소켓(24)->제1케이블(40)->제2소켓(84)->제2케이블(63)->제3소켓(64)->제2인쇄회로기판(60)의 배선라인으로 연결되고, 제2증폭기(600)의 출력단(1)은 제2인쇄회로기판(60)의 배선라인을 통해 제4소켓(62)->제3케이블(67)->제5소켓(72)->제3인쇄회로기판(70)의 배선라인으로 연결되어, 압력센서(10)에서 측정된 맥파 신호가 노이즈는 제거되고 필요한 크기로 증폭되어 제3인쇄회로기판(70)에 실장된 중앙처리장치로 보내지게 된다.In addition, the
제3인쇄회로기판(70)는, 도 7과 같이, 본체 하우징(80) 밖으로 입력부(92) 및 출력부(94)가 더 연결될 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the third printed
따라서, 본 실시예의 맥파 측정장치는 입력부(92) 및 중앙처리장치의 제어로, 구동되고 그 결과는 출력부(94)로 나타나게 할 수 있다.Therefore, the pulse wave measuring apparatus of the present embodiment can be driven by the control of the
10, 101: 압력센서
20: 제1인쇄회로기판
24: 제1소켓
30: 원통형 몸체
31: 마감부재
32: 고정부재
34: 맥동유도부재
40: 제1케이블
50: 플러그
60: 제2인쇄회로기판
62: 제4소켓
63: 제2케이블
64, 400: 제3소켓
67: 제3케이블
70: 제3인쇄회로기판
72: 제5소켓
80: 본체 하우징
100: 맥파 감지 센서
110: 경동맥 맥파측정기, 대퇴동맥 맥파측정기
120: 커프 맥파측정기
130: 본체
210, 220: 고역통과필터
230, 240: 고주파 노이즈 제거 필터
300: 제1증폭기
310: 2개의 증폭단
320: 차동증폭단
500: 저역통과필터
600: 제2증폭기
700: 증폭도 제어 회로10, 101: pressure sensor
20: first printed circuit board
24: first socket
30: cylindrical body
31: Finishing member
32: fixing member
34: pulsation inducing member
40: first cable
50: plug
60: second printed circuit board
62: fourth socket
63: second cable
64, 400: 3rd socket
67: third cable
70: third printed circuit board
72: fifth socket
80: body housing
100: pulse wave detection sensor
110: Carotid Artery Pulse Wave Finder, Femoral Artery Pulse Wave Finder
120: cuff pulse wave measuring instrument
130: main body
210, 220: High pass filter
230, 240: high frequency noise reduction filter
300: first amplifier
310: two amplification stages
320: differential amplifier
500: low pass filter
600: second amplifier
700: amplification degree control circuit
Claims (20)
상기 맥파 감지 센서의 제1출력단자와 상기 프레임 접지 사이 및 상기 맥파 감지 센서의 제2출력단자와 상기 프레임 접지 사이에 동일한 회로 구성으로 대칭적으로 연결된 2개의 고역통과필터; 및
상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단에 반전 단자와 비반전 단자가 접속된 제1증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
A pulse wave detection sensor including a power terminal supplied with power from a power supply of the main body, a ground terminal connected to the frame ground, and a first output terminal and a second output terminal configured to detect and output a pulse wave into a voltage signal;
Two high pass filters symmetrically connected in the same circuit configuration between the first output terminal of the pulse wave detection sensor and the frame ground and the second output terminal of the pulse wave detection sensor and the frame ground; And
And a first amplifier having an inverting terminal and a non-inverting terminal connected to each output terminal of the two high pass filters.
상기 고역통과필터는 제1커패시터와 제1저항이 직렬로 연결되어 구성되고,
상기 제1커패시터와 상기 제1저항의 접점이 상기 고역통과필터의 출력단이 되며,
상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단과 상기 프레임 접지 사이에는 대칭적으로 상기 제1커패시터의 용량보다 1000~3000배 작은 용량을 갖는 제2커패시터가 더 연결된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method of claim 1,
The high pass filter is configured by connecting a first capacitor and a first resistor in series,
The contact point of the first capacitor and the first resistor is an output terminal of the high pass filter,
And a second capacitor having a capacity of 1000 to 3000 times smaller than the capacity of the first capacitor is symmetrically connected between each output terminal of the two high pass filters and the frame ground.
상기 제1증폭기는 반전 단자에 입력된 신호와 비반전 단자에 입력된 신호를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단과, 상기 각 증폭단에서 증폭된 제1신호 및 제2신호에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단으로 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method according to claim 1 or 2,
The first amplifier further includes two amplifying stages for amplifying a signal input to an inverting terminal and a signal input to a non-inverting terminal, and noise having the same phase in the first signal and the second signal amplified in each of the amplifying terminals. Pulse wave sensor module, characterized in that consisting of a differential amplifier to remove.
상기 2개의 증폭단은,
입력신호가 각각 비반전단자로 들어오도록 구비된 제1, 2 내부 증폭기;
상기 제1, 2 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제2저항; 및
상기 제1, 2 내부 증폭기 각각에 부귀환으로 연결된 동일한 2개의 제3저항을 포함하여 구성되고,
상기 차동증폭단은,
상기 제1, 2 내부 증폭기의 각 출력단이 반전, 비반전단자와 연결되는 제3 내부 증폭기;
상기 제1 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제4저항;
상기 제3 내부 증폭기의 부귀환으로 연결된 제5저항;
상기 제2 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자 사이에 연결된 제6저항; 및
상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제7저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method of claim 3, wherein
The two amplification stages,
First and second internal amplifiers provided to input signals into non-inverting terminals, respectively;
A second resistor connected between the inverting terminals of the first and second internal amplifiers; And
And include two identical third resistors connected to each of the first and second internal amplifiers by negative feedback.
The differential amplifier stage,
A third internal amplifier connected to each of the output terminals of the first and second internal amplifiers to an inverting and non-inverting terminal;
A fourth resistor connected between an output terminal of the first internal amplifier and an inverting terminal of the third internal amplifier;
A fifth resistor connected to the negative feedback of the third internal amplifier;
A sixth resistor connected between an output terminal of the second internal amplifier and a non-inverting terminal of the third internal amplifier; And
And a seventh resistor connected between the non-inverting terminal of the third internal amplifier and the frame ground.
상기 제4저항 내지 제7저항은 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method of claim 4, wherein
The fourth to seventh resistors are the pulse wave sensor module, characterized in that having the same size.
상기 제1증폭기의 출력단에는 저역통과필터 및 제2증폭기가 더 연결된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method of claim 5, wherein
A pulse wave sensor module, characterized in that the low pass filter and the second amplifier is further connected to the output terminal of the first amplifier.
상기 저역통과필터는 상기 제1증폭기의 출력단과 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자 사이에 연결된 제8저항과, 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제3커패시터로 구성되고,
상기 제2증폭기는 제9저항으로 부귀환되고,
상기 제2증폭기의 반전입력단자와 프레임 접지 사이에 제10저항이 연결되고,
상기 제2증폭기의 반전입력단자에는 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로가 더 연결된 것을 특징으로 하는 맥파 센서모듈.
The method according to claim 6,
The low pass filter includes an eighth resistor connected between an output terminal of the first amplifier and a non-inverting input terminal of the second amplifier, and a third capacitor connected between the non-inverting input terminal of the second amplifier and frame ground. ,
The second amplifier is negative feedback to the ninth resistor,
A tenth resistor is connected between the inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground;
A pulse wave sensor module, characterized in that the amplification degree control circuit for controlling the amplification degree is further connected to the inverting input terminal of the second amplifier so as not to saturate over the supply power.
상기 압력센서의 전원단자, 접지단자, 제1출력단자 및 제2출력단자가 일측에 연결되고, 길이방향으로 2개의 고역통과필터 및 제1증폭기가 포함하여 장착되고, 타측에 본체로부터 전원 공급을 받는 VDD 입력단, VEE 입력단, 프레임 접지단 및 출력단으로 구성된 제1소켓이 부착된 제1인쇄회로기판; 및
상기 제1소켓에 일측이 접속되고 타측은 플러그로 연결된 소정의 길이를 갖는 제1케이블을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
A pressure sensor having a protruding portion opened at one side to transmit the pulsation through air vibration and having a power terminal, a ground terminal, a first output terminal, and a second output terminal at the other side;
A power terminal, a ground terminal, a first output terminal and a second output terminal of the pressure sensor are connected to one side, and include two high pass filters and a first amplifier in a longitudinal direction, and receive power from the main body on the other side. A first printed circuit board having a first socket including a V DD input terminal, a V EE input terminal, a frame ground terminal, and an output terminal; And
One side is connected to the first socket, the other side is a pulse wave measuring apparatus comprising a first cable having a predetermined length connected by a plug.
상기 제1케이블로 전기적으로 연결되고 저역통과필터 및 제2증폭기가 포함하여 장착된 제2인쇄회로기판;
상기 제2인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고 중앙처리장치가 포함하여 장착된 제3인쇄회로기판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 8,
A second printed circuit board electrically connected to the first cable and mounted with a low pass filter and a second amplifier;
And a third printed circuit board electrically connected to the second printed circuit board and mounted with a central processing unit.
상기 제2인쇄회로기판과 상기 제3인쇄회로기판은 본체 하우징 내에 장착되고,
상기 본체 하우징의 일측에는 상기 제1케이블과 연결되는 제2소켓이 구비되고,
상기 제2소켓과 연결된 제2케이블은 제2인쇄회로기판의 일측에 장착된 제3소켓과 연결되고,
상기 제2인쇄회로기판과 상기 제3인쇄회로기판은 각 측에 형성된 제4소켓 및 제5소켓에 접속되는 제3케이블로 연결된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 9,
The second printed circuit board and the third printed circuit board are mounted in the body housing,
One side of the body housing is provided with a second socket connected to the first cable,
The second cable connected to the second socket is connected to the third socket mounted on one side of the second printed circuit board,
And the second printed circuit board and the third printed circuit board are connected by a third cable connected to the fourth and fifth sockets formed on each side.
상기 제1증폭기는 일단에 형성된 오목한 반원형 홈을 위로한 상태에서 좌측에 반전 단자, 비반전 단자 및 VEE 공급단이, 우측에 VDD 공급단이 각각 포함되도록 형성되고,
상기 제1인쇄회로기판은,
상기 압력센서의 접지단자와 상기 제1소켓의 프레임 접지단과 연결되기 위한 프레임 접지라인;
상기 압력센서의 전원단자 및 상기 제1증폭기의 VDD 공급단과 상기 제1소켓의 VDD 입력단이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및
상기 제1증폭기의 VEE 공급단과 상기 제1소켓의 VEE 입력단이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성되되,
상기 압력센서의 제1출력단자와 상기 프레임 접지라인 사이 및 상기 압력 센서의 제2출력단자와 상기 프레임 접지라인 사이에는 상기 2개의 고역통과필터가 동일한 회로 구성으로 연결되고,
상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단에 상기 제1증폭기의 반전 단자와 비반전 단자가 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 10,
The first amplifier is formed such that an inverting terminal, a non-inverting terminal, and a V EE supply terminal on the left side, and a V DD supply terminal on the right side, respectively, with the concave semicircular groove formed at one end thereof facing up,
The first printed circuit board,
A frame ground line connected to the ground terminal of the pressure sensor and the frame ground terminal of the first socket;
A V DD supply line for connecting the power terminal of the pressure sensor and the V DD supply terminal of the first amplifier and the V DD input terminal of the first socket; And
Being the V EE supply line for the supply V EE V EE end and input end of the first socket connection formed of the first amplifier,
The two high pass filters are connected in the same circuit configuration between the first output terminal of the pressure sensor and the frame ground line and between the second output terminal of the pressure sensor and the frame ground line.
And a wiring line is formed at each output terminal of the two high pass filters to connect the inverting terminal and the non-inverting terminal of the first amplifier.
상기 고역통과필터는 제1커패시터와 제1저항이 직렬로 연결되어 구성되고,
상기 제1커패시터와 상기 제1저항의 접점이 상기 고역통과필터의 출력단이 되며,
상기 2개의 고역통과필터의 각 출력단과 상기 프레임 접지라인 사이에는 대칭적으로 상기 제1커패시터의 용량보다 1000~3000배 작은 용량을 갖는 제2커패시터가 더 연결된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 11,
The high pass filter is configured by connecting a first capacitor and a first resistor in series,
The contact point of the first capacitor and the first resistor is an output terminal of the high pass filter,
And a second capacitor having a capacity of 1000 to 3000 times smaller than that of the first capacitor is symmetrically connected between each output terminal of the two high pass filters and the frame ground line.
상기 제1증폭기는 반전 단자에 입력된 신호와 비반전 단자에 입력된 신호를 각각 증폭시키는 2개의 증폭단과, 상기 각 증폭단에서 증폭된 제1신호 및 제2신호에서 동일 위상을 갖는 노이즈를 한번 더 제거시키는 차동증폭단으로 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 12,
The first amplifier further includes two amplifying stages for amplifying a signal input to an inverting terminal and a signal input to a non-inverting terminal, and noise having the same phase in the first signal and the second signal amplified in each of the amplifying terminals. Pulse wave measuring device comprising a differential amplifier stage to remove.
상기 2개의 증폭단은,
입력신호가 각각 비반전단자로 들어오도록 구비된 제1, 2 내부 증폭기;
상기 제1, 2 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제2저항; 및
상기 제1, 2 내부 증폭기 각각에 부귀환으로 연결된 동일한 2개의 제3저항을 포함하여 구성되고,
상기 차동증폭단은,
상기 제1, 2 내부 증폭기의 각 출력단이 반전, 비반전단자와 연결되는 제3 내부 증폭기;
상기 제1 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제4저항;
상기 제3 내부 증폭기의 부귀환으로 연결된 제5저항;
상기 제2 내부 증폭기의 출력단과 상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자 사이에 연결된 제6저항; 및
상기 제3 내부 증폭기의 비반전단자와 프레임 접지 사이에 연결된 제7저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 13,
The two amplification stages,
First and second internal amplifiers provided to input signals into non-inverting terminals, respectively;
A second resistor connected between the inverting terminals of the first and second internal amplifiers; And
And include two identical third resistors connected to each of the first and second internal amplifiers by negative feedback.
The differential amplifier stage,
A third internal amplifier connected to each of the output terminals of the first and second internal amplifiers to an inverting and non-inverting terminal;
A fourth resistor connected between an output terminal of the first internal amplifier and an inverting terminal of the third internal amplifier;
A fifth resistor connected to the negative feedback of the third internal amplifier;
A sixth resistor connected between an output terminal of the second internal amplifier and a non-inverting terminal of the third internal amplifier; And
And a seventh resistor connected between the non-inverting terminal of the third internal amplifier and the frame ground.
상기 제4저항 내지 제7저항은 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 14,
The fourth to seventh resistance pulse wave measuring apparatus characterized in that the same size.
상기 제1인쇄회로기판은 상기 제1증폭기의 출력단과 상기 제1소켓의 출력단이 연결되고, 상기 압력센서의 전원단자와 VDD 공급라인 사이에 저항이 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 15,
The first printed circuit board is characterized in that the wiring line is formed so that the output terminal of the first amplifier and the output terminal of the first socket is connected, and a resistance is further connected between the power terminal of the pressure sensor and the V DD supply line. Pulse wave measuring device.
상기 제3소켓은 프레임 접지단, VDD 출력단, VEE 출력단 및 신호 출력단을 포함하여 구성되고,
상기 제4소켓은 프레임 접지단, VDD 입력단 및 VEE 입력단을 포함하여 구성되고,
상기 제2인쇄회로기판은,
상기 제3소켓의 프레임 접지단과 상기 제4소켓의 프레임 접지단이 연결되기 위한 프레임 접지라인;
상기 제3소켓의 VDD 출력단과 상기 제4소켓의 VDD 입력단이 연결되기 위한 VDD 공급라인; 및
상기 제3소켓의 VEE 출력단과 상기 제4소켓의 VEE 입력단이 연결되기 위한 VEE 공급라인이 형성되되,
상기 제3소켓의 신호 출력단과 상기 제2인쇄회로기판의 프레임 접지라인 사이에는 저역통과필터가 연결되고,
상기 저역통과필터의 출력단에는 제2증폭기가 더 연결되도록 각각 배선라인이 형성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
17. The method of claim 16,
The third socket includes a frame ground terminal, a V DD output terminal, a V EE output terminal, and a signal output terminal.
The fourth socket includes a frame ground terminal, a V DD input terminal, and a V EE input terminal.
The second printed circuit board,
A frame ground line for connecting the frame ground terminal of the third socket and the frame ground terminal of the fourth socket;
A V DD supply line for connecting the V DD output terminal of the third socket and the V DD input terminal of the fourth socket; And
A V EE supply line for connecting the V EE output terminal of the third socket and the V EE input terminal of the fourth socket is formed,
A low pass filter is connected between the signal output terminal of the third socket and the frame ground line of the second printed circuit board.
Pulse line measuring device, characterized in that each wiring line is formed at the output terminal of the low pass filter so that the second amplifier is further connected.
상기 제2증폭기는 일단에 형성된 오목한 반원형 홈을 위로한 상태에서 좌측에 반전 입력단자와 비반전 입력단자가 포함되도록 형성되고,
상기 저역통과필터는 상기 제3소켓의 신호 출력단과 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자 사이에 제8저항이, 상기 제2증폭기의 비반전 입력단자와 상기 제2인쇄회로기판의 프레임 접지라인 사이에 제3커패시터가 연결되고,
상기 제2증폭기는 제9저항으로 부귀환되고,
상기 제2증폭기의 반전 입력단자와 상기 제2인쇄회로기판의 프레임 접지라인 사이에는 제10저항이 연결되고,
상기 제2증폭기의 반전 입력단자에는 공급 전원 이상으로 포화되지 않도록 증폭도를 조절하는 증폭도 제어 회로가 각각 연결되도록 상기 제2인쇄회로기판에 배선라인이 더 형성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method of claim 17,
The second amplifier is formed to include an inverting input terminal and a non-inverting input terminal on the left side with the concave semicircular groove formed at one end thereof upward,
The low pass filter has an eighth resistor between the signal output terminal of the third socket and the non-inverting input terminal of the second amplifier, between the non-inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground line of the second printed circuit board. To the third capacitor,
The second amplifier is negative feedback to the ninth resistor,
A tenth resistor is connected between the inverting input terminal of the second amplifier and the frame ground line of the second printed circuit board;
And a wiring line is further formed on the second printed circuit board such that an amplification degree control circuit for controlling an amplification degree is connected to the inverting input terminal of the second amplifier so as not to be saturated with a supply power supply.
상기 압력센서, 상기 제1인쇄회로기판 및 상기 제1케이블 일부는 소정의 길이를 갖는 원통형 하우징 내에 장착되고,
상기 원통형 하우징은,
상기 압력센서 및 상기 제1인쇄회로기판을 둘러싸는 원통형 몸체;
상기 원통형 몸체의 전방에 체결되어 상기 압력센서의 개구된 돌출부를 고정하는 고정부재;
상기 고정부재의 전방에 체결되어 맥동의 공기 진동을 유도하며 전달하도록 가운데가 관통된 맥동유도부재; 및
상기 원통형 몸체의 후방에 체결되어 상기 제1케이블 일부를 감싸는 마감부재로 구성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.
The method according to any one of claims 8 to 18,
The pressure sensor, the first printed circuit board and the first cable portion are mounted in a cylindrical housing having a predetermined length,
The cylindrical housing,
A cylindrical body surrounding the pressure sensor and the first printed circuit board;
A fixing member fastened to the front of the cylindrical body to fix the open protrusion of the pressure sensor;
A pulsation guide member which is fastened to the front of the fixing member and penetrates the center to induce and transmit air vibration of the pulsation; And
The pulse wave measuring apparatus, characterized in that the closing member is fastened to the rear of the cylindrical body to surround a portion of the first cable.
상기 맥동유도부재는 맥동의 공기 진동을 모으는 개방된 나팔관이 전방으로 형성되거나 커프 혈압계의 지로관에 끼워질 수 있도록 개방된 원통관이 전방으로 형성된 것을 특징으로 하는 맥파 측정장치.The method of claim 19,
The pulsation inducing member is a pulse wave measuring device, characterized in that the open fallopian tube to collect the air vibration of the pulsation is formed in the front or an open cylindrical tube is formed in the front to be fitted to the branch tube of the cuff blood pressure monitor.
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