CN103239217A

CN103239217A - 防过载的脉搏跳动血压波强度传感器

Info

Publication number: CN103239217A
Application number: CN2013101345955A
Authority: CN
Inventors: 周会林; 吕松涛; 李春清
Original assignee: SHANGHAI DAOSH MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DAOSH MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明公开了一种防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，包括外壳、接触探头、电路板、和引线，还包括一个四梁弹性体，所述四梁弹性体与所述接触探头连接，所述四梁弹性体的各梁臂上设有应变片。本发明的传感器是一种高灵敏度和精度，能够在加载力位置点偏差和加载力角度偏差时消除误差，准确的测量脉搏跳动血压波强度的力传感器。

Description

防过载的脉搏跳动血压波强度传感器

技术领域

本发明涉及一种压力传感器，具体涉及一种防过载的脉搏跳动血压波强度传感器。

背景技术

众所周知，现有的脉搏测试传感器有的用压电薄膜原理的，只能测试脉搏跳动次数；有的用陶瓷压阻原理，能够测量脉搏跳动次数和血压波型。而综观目前所有相关同类发明产品，采用单个传感器头测量脉搏跳动血压波的传感器，均无法消除由于测试角度和测试位置偏差产生的误差。而脉搏传感器为一种精密仪器，测量的脉搏压力信号精度要求非常高，细小的偏差也会的判读结果造成不良的影响。因此，现有的产品在使用时会容易由于力的加载点和加载角度偏差产生很大的误差，从而确有新产品设计的必要。

现有的脉搏测试传感器有的用压电薄膜原理的，只能测试脉搏跳动次数；有的用陶瓷压阻原理，能够测量脉搏跳动次数和血压波型。而纵观目前所有相关同类发明产品，其无法同时用两路完全独立输出的传感器同时检测相同点的脉搏跳动血压波强度，利用冗余设计确保测试的可靠性，并可在机械结构上对传感器自身起到过载保护功能，使传感器在应用过程中尽可能的避免损坏。因此，现有的产品在使用时会容易由于损坏导致系统瘫痪或过载而无法使用，从而确有新产品设计的必要。

发明内容

本设计所要解决的技术问题是提供一种能够在同一测试点同时提供两路完全独立的输出，并可承受高过载力，有自我过载保护功能的测量脉搏跳动血压波强度的力传感器。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，包括外壳、接触探头、电路板、和引线，所述探头内还包括弹簧和定位器，所述接触探头和外壳的装配设有防止过载力的停止结构。

优选地，本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，还包括一个四梁弹性体，所述四梁弹性体与所述接触探头连接，所述四梁弹性体的各梁臂上设有应变片。

进一步地，本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，所述四梁弹性体的各梁臂为对称结构。

更近一步地，本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，所述的应变片为双电阻硅应变片。

更近一步地，本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，所述四梁弹性体与一个电阻连接板连接，所述电路连接板与一个温度补偿和放大器板连接，所述温度补偿和放大器板与所述引线连接。

更近一步地，本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，在所述的电阻连接板上，所述四梁弹性体上180度对称的两个梁臂上的四个电阻组合成一个惠斯通全桥电路，分别组成的两个全桥电路独立输出脉搏压力值。

本发明的接触探头受脉搏跳动血压波力时，力传导到四梁弹性体，使四梁弹性体受力变形产生位移，应变电阻阻值线性变化，能够线性测试到脉搏跳动血压波的强度。具有以下技术效果：

1，四梁弹性体受力时，每个梁受力都能够产生线性弹性形变，形变带动粘贴在上面的硅应变电阻电阻值线性变化，利用180度角的两个弹性梁上的四个电阻，组成全桥电路，能够线性量测力的变化；同理，利用另一组180度角的两个弹性梁上的四个电阻组成全桥，同时检测同点受力。这样，两个独立单独输出的电桥能够各自同时检测受力点力的变化，如一路损坏，另一路仍能继续工作，功能上实现冗余设计。

2，接触探头、弹簧、定位器和外壳结构相结合，起到过载受力保护功能。安装时探头和定位器给弹簧一个初始位移，使弹簧有一个预紧力，当接触探头受力小于预紧力时，接触探头没有向下的位移，传感器正常工作；当接触探头受力大于预紧力时，接触探头开始向下移动，随着力加大，接触探头移动到外壳卡位处，过载力直接由外壳承受，避免弹性体受力过大产生永久变形损坏。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明传感器一个实施例的立体示意图；

图2是本发明一个实施例的三面示意图；

图3是本发明一个实施例的分解立体示意图；

图4是本发明一个实施例的弹性梁示意图；

图5是图4所示的弹性梁上的双电阻应变片示意图；

图6是图5所示弹性梁上的双电阻应变片电路连接示意图；

图7是本发明一个实施例的局部剖面图。

具体实施方式

本发明的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，包括外壳、接触探头、电路板、和引线，所述探头内还包括弹簧和定位器，所述接触探头和外壳的装配设有防止过载力的停止结构。本发明优选还包括一个四梁弹性体、四个双电阻硅应变片、一个线路连接板，一个温度补偿放大器板和输出引线。其中，外壳对四梁弹性体和其它元器件起到外部侵袭保护并承受过载负荷；四对双电阻硅应变片粘贴于四梁弹性体上，当探头受力时四梁弹性体产生位移，拉动应变片使电阻阻值线性变化；四对双电阻硅应变片组成两个独立的电桥，同时对受力产生相同输出；过载停止卡位设计在外壳上，过载停止卡位、弹簧和定位器起到阻止四梁弹性体过载过度偏移产生永久变形损坏；线路连接板捋四对双电阻硅应变连接到温度补偿电路板放大板，放大后输出由引线输出。因此，当探头受脉搏跳动血压波力时，双路输出可以同时检测，当一路损坏，另一路可以单独工作继续，为冗余设计；过载负荷产生，保护装置将过载力传输给外壳，避免产品永久性损坏。

实施例一

如图1至图3所示为本发明的结构的示意图，冗余输出机械过载保护的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器包括二一个接触探头10，三个外壳21、22和23配合一起来装配固定一个弹簧30，一个定位器40，一个四梁弹性体50；四对双电阻硅应变片61～62、63～64、65～66、67～68粘贴在弹性体的四个梁501～504上，一个电阻连接板70、一个温度补偿和放大电路板80和输出引线100所组成。

触探头10传递力给四梁弹性体50时，如图4，梁501～504都能够同时产生线性弹性形变，形变带动粘贴在上面的的硅应变电阻61～68电阻值线性变化(如图5)，利用180度角的两个弹性梁上的四个电阻，组成全桥电路(如图6)，能够线性量测力的变化；同理，利用另一组180度角的两个弹性梁上的四个电阻组成全桥，同时检测同点受力。这样，两个独立单独输出的电桥能够各自同时检测同一受力点力的变化，如一路损坏，另一路仍能继续工作，功能上实现冗余设计。

如图3和图7，接触探头10上的停止结构101、弹簧30、定位器40，外壳21和22上的停止结构211和221相结合，起到过载受力保护功能。安装时探头10和定位器30给弹簧20一个初始位移L0，使弹簧20有一个预紧力F0＝KL0(K为弹簧的弹性系数)，当接触探头10受压力小于预紧力时，接触探头10没有向下的位移，传感器正常工作；当接触探头10受力大于预紧力时即F＞F0，接触探头10开始向下移动，当接触探头受力FS＝F0+KS(s为探头10的停止保护位置101到外壳21和22卡位211和221距离)，接触探头10的停止保护位置101移动到外壳21和22卡位211和221处，此时弹性体50的梁501～504受力的形变在屈服强度允许范围，不会损坏；如接触探头10受力F＞FS时，过载力由接触探头上的停止结构101和外壳上的停止结构211、221传递给外壳21和22承受，弹性体梁501～504的受力不会增加，即弹性体梁的最大受力是FS，最大变形量小于弹性体的屈服强度，过载保护结构避免弹性体梁501～504受力过大产生永久变形损坏。

Claims

1.一种防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，包括外壳、接触探头、电路板、和引线，其特征在于，所述探头内还包括弹簧和定位器，所述接触探头和外壳的装配设有防止过载力的停止结构。

2.如权利要求1所述的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，其特征在于，还包括一个四梁弹性体，所述四梁弹性体与所述接触探头连接，所述四梁弹性体的各梁臂上设有应变片。

3.如权利要求2所述的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，其特征在于，所述四梁弹性体的各梁臂为对称结构。

4.如权利要求3所述的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，其特征在于，所述的应变片为双电阻硅应变片。

5.如权利要求4所述的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，其特征在于，所述四梁弹性体与一个电阻连接板连接，所述电路连接板与一个温度补偿和放大器板连接，所述温度补偿和放大器板与所述引线连接。

6.如权利要求4所述的防过载的脉搏跳动血压波强度传感器，其特征在于，在所述的电阻连接板上，所述四梁弹性体上180度对称的两个梁臂上的四个电阻组合成一个惠斯通全桥电路分别组成的两个全桥电路独立输出脉搏压力值。