CN103957788A - 具有mems感测装置的流传感器和使用该流传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种流传感器部件、打鼾检测部件及其制造方法。流传感器部件包含：用于流体流动的流管；用于对流体流动赋予干扰的扰流器；响应于流体流动的干扰、并被配置为响应于流体流动的干扰来产生信号的第一传感器；以及用于基于确定第一流态中流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中流体流动的频率的第二算法，对经由流管的流体流动确定流率的处理器。

Description

具有MEMS感测装置的流传感器和使用该流传感器的方法
技术领域
本发明涉及使用微机电感测（MEMS）装置的流传感器，更具体而言，涉及用于通风设备的基于MEMS的流传感器，通风设备诸如持续气道正压（CPAP）机器或者可变气道正压（VPAP）机器。
背景技术
通风和呼吸机器被用于医院、辅助生活区和其他位置已有很多年。呼吸系统疾病和问题持续大量存在，持续需要提供这种机器。
此外，人口的很大比例在睡眠期间会遭受一些形式的呼吸系统问题、诸如例如睡眠呼吸暂停。例如，估计百分之4到9的中年男性、百分之2到4的中年女性会遭受一些形式的睡眠呼吸暂停。很多该患者利用通风和/或呼吸机器来辅助其晚间睡眠。2种类型的这种机器是持续气道正压（CPAP）机器和可变气道正压（VPAP）机器。
重要的是能够精确确定通风和/或呼吸机器的流率。由于呼吸的复杂性质和在呼吸期间气流方向和速度的改变，非常难以沿着从非常低的流率到非常高的流率的流态的谱来确定流率。
考虑到这些关注中的一些，本领域期望一种改善的通风系统和方法。
发明内容
本发明的实施例提供一种流传感器部件。所述流传感器部件包含：流管，被配置为允许流体流动；扰流器（flow disrupter），被配置为对所述流体流动赋予干扰；第一传感器，设置在所述流管内第一位置处，所述第一传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及处理器，可操作地连接至所述第一传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率。
所述流传感器部件实施例的一个方面提供：流管，被配置为允许流体流动；扰流器，被配置为对所述流体流动赋予干扰，其中，所述扰流器包括：由流分离器（flow separator）与第二部分分离的第一部分；第一传感器和第二传感器，分别设置在所述流管内第一位置和第二位置处，相对于所述扰流器而对称地定位，所述传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及处理器，可操作地连接至所述传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率和方向。
本发明的实施例提供一种用于制造通风部件的方法。所述方法包含：提供被配置为允许流体流动的流管；将扰流器定位在所述流管内，所述扰流器被配置为对所述流体流动赋予干扰；在所述流管内第一位置处设置第一传感器，所述第一传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及地将处理器可操作连接至所述第一传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率。
本发明的实施例提供一种用于制造打鼾检测器的方法。所述方法包含：提供被配置为允许流体流动的流管；将扰流器定位在所述流管内，所述扰流器被配置为对所述流体流动赋予干扰；在所述流管内第一位置处设置第一传感器并且在所述流管内第二位置处设置第二传感器，所述第一传感器和第二传感器响应于打鼾和所述流体流动的所述干扰，并被配置为产生表征打鼾和所述流体流动的所述干扰的信号；放置与所述流管流体联系的风扇，其中，所述风扇被配置为仅当检测到打鼾的存在时被激活；放置与所述风扇流体联系的柔性管；放置与所述柔性管流体联系的面罩，其中，所述面罩被配置为由人佩戴；以及地将处理器可操作连接至所述第一传感器和第二传感器，其中，所述处理器被配置为确定指示打鼾的特性。
本发明的实施例提供一种打鼾检测部件，其包含流管，被配置为允许流体流动；扰流器，被配置为对所述流体流动赋予干扰；设置在所述流管内第一位置处的第一传感器和设置在所述流管内第二位置处的第二传感器，所述第一传感器和第二传感器响应于声音和所述流体流动的所述干扰，并被配置为产生表征所述声音和所述流体流动的所述干扰的信号；以及处理器，可操作地连接至所述第一传感器和第二传感器，其中，所述处理器被配置为区分表征对所述流体流动的所述干扰的信号与表征声音的信号。
当连同附图考虑下面的具体实施方式时，可以进一步理解和/或示出本发明的这些和其他特性、方面和优点。
附图说明
图1是依据本发明的实施例的流传感器系统的概要视图；
图2是依据本发明的实施例的流传感器系统的概要视图；
图3是依据本发明的实施例的锚定在流管中的印制电路板的透视图；
图4是依据本发明的实施例的流传感器系统的概要视图；
图5是依据本发明的实施例的流传感器系统的概要视图；
图6是示出依据本发明的实施例印制电路板和扰流器的透视图；
图7是示出依据本发明的实施例的流管的端部的透视图；
图8是依据本发明的实施例的通风设备的概要视图；
图9示出依据本发明的实施例的流传感器系统的电布置；
图10A–10C是绘出依据本发明的实施例的3个流态的图表；
图11–17是示出依据本发明的实施例的算法的流程图。
具体实施方式
本说明书提供某些定义和方法，以更好定义本发明的实施例和方面，并在其制造实践中的指引本领域普通技术人员。对特定术语或者词组提供或者不提供定义不意味着隐含任何特殊重要性，或者没有重要性；相反，除非指出，否则术语要根据相关领域的普通技术人员的常规使用来理解。
除非定义，否则本文使用的技术和科学术语具有的意思与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同。本文使用的术语“第一”、“第二”等不表明任何顺序、数量、或者重要性，而是被用于区分一个要素与另一个要素。另外，术语“一”和“一个”不表明数量的限制，而是表明存在至少一个提及的项目，术语“前部”、“后部”、“底部”和/或“顶部”，除非指出，否则仅仅用于便于说明，不限于任何一个位置或者空间取向。如果公开了范围，那么指向相同的组件或者性质的所有范围的端点是包含的，且能独立组合（例如，“高达约μwt%的范围、或者更具体而言约5wt%至约20wt%”包含“约5wt%至约25wt%”的范围的端点和所有中间值等）。
与数量相关使用的修饰词“约”包含规定的值并具有由上下文指示的意思（例如，包含与特定数量的测量关联的误差程度）。遍及说明书提及的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等意味着与实施例相关说明的特定要素（例如特性、构造和/或特征）包含在本文说明的至少一个实施例中，并可能存在或者可能不存在于其他实施例中。此外应该理解的是，各种实施例中说明的创造性特性可以以任何适当的方式合并。
图1概要示出依据本发明的实施例的流传感器部件110。部件110利用的原理是：流体流动中的扰乱会创造可以感测并分析的某些特性或顶点。例如，流体流动将具有与其关联的某方向、速度、压力和温度。通过将扰乱放置于流体流中，更改了速度、压力和温度。可以检测并分析这些改变，以精确确定真正的流体流率。
部件110包含一对感测元件120、126。每个感测元件120、126位于具有上游开口114和下游开口116的导管112内。应该理解的是术语“上游”和“下游”是涉及流118的方向的相对术语。因此，在一些实施例中，如果流118的方向从元件116延伸至元件114，那么元件116将是上游开口，且元件114将是下游元件。为了易于说明，流传感器部件110的上游侧是最接近开口114一侧，部件的下游侧是最接近开口116一侧。
扰流器134等距离地位于感测元件120、126之间。此外，感测元件120、126分别装载在印制电路板（PCB）132上第一位置122和第二位置128处。扰流器134的目的是在流动流内、诸如例如波或者涡流内形成湍流。通过这样，传感器120、126可以分别进行测量并发送信号给信号调节器124、130。在发送信号至抗混淆滤波器和处理器（未示出）用于分析之前，信号调节器124、130例如通过对信号滤波或者放大来调节信号。
第一位置122和第二位置128的位置、扰流器134的形状、扰流器134相对于传感器120、126以及在导管112内的位置、PCB 132的尺寸和位置都是相关因素。例如，如果下游传感器126位于太接近扰流器134，那么其将不会拾取扰流器导致的任何湍流顶点，因为其位于太过上游以至于不能检测该顶点的形成。相反地，如果下游传感器126位于距扰流器134太远，则其也将不会拾取任何湍流顶点，因为湍流顶点到该点已衰减而不可检测。
有位于距扰流器134一段距离的、传感器120、126适当安放的区域。这些区域具有其中传感器读数中的误差被最小化的几何关系。误差与传感器距扰流器的距离之间的关系在图1的图表中示出。如图所示，有传感器输出的误差低且相对不变的区域。在一个实施例中，传感器120、126位于距扰流器134等距离。尽管仅示出一个扰流器134，但在一个实施例中，导管112内可以利用两个以上的扰流器134。
可以确定的流动的特性或顶点是流速、流动方向、流压、流温、流速的改变、流压的改变、和流的传热。因此，传感器120、126可以是能够感测任何一个或多个这些顶点的任何形式的传感器。例如，感测元件120、126可以被配置为确定压力、温度、压力的改变、温度的改变、或者流率的改变。在一个实施例中，传感器120、126是压力传感器。在另一个实施例中，传感器120、126是加热器（heater）。在又一个实施例中，感测元件120、126是微机电装置。
不是必须存在2个传感器120、126。反而可以使用单个传感器。然而，2个传感器的存在确实能提供某些好处。例如，不可能用单个传感器来查明流体的流动方向。因此，对于需要确定流动方向的应用而言，会要求有2个传感器。此外，在流体的湍流流动中会有某些量的环境噪声。来自单个传感器的信号不能区分环境噪声与由湍流导致的其他噪声，因此，可能有来自仅具有一个传感器的流传感器设备的更多固有误差。另一方面，来自一对传感器的信号可以从由湍流其自身导致的噪声解析出环境噪声，因此，减少信号的分析中固有的误差量。
图2示出流传感器部件110，但是具有不同的扰流器234。扰流器234包含由流分离器240与第二部分238分离的第一部分236。第一部分236和第二部分238是钝头（blunt）扰流器。尽管示出为分离元件，但第一部分和第二部分可以是单个扰流器的相反侧，该单个扰流器具有中间部分被侵蚀的流分离器部分（图3）。
扰流器234可以位于与通过导管的流体流动方向正交。例如，如图3所示，扰流器234可以锚定在导管的相对侧上的横档344内。此外，PCB 132可以具有臂346，以允许其适当位于导管内并锚定至导管的侧部。
具体参考图4，示出具有单个传感器120和平面扰流器434的流传感器部件。流体流动442撞击扰流器434，其会在流体流动中创造湍流顶点，反过来由在位置122处的传感器120检测。传感器120发送通过信号调节器的顶点的信号，并发送至处理器（未示出）。如上所述，该系统将难以在流动流内从环境噪声修正湍流顶点的信号。此外，该系统可能在确定流体流动442的流动方向方面最有用。
图5示出本发明的附加的实施例。在一个实施例中，提供了2个温度传感器。温度传感器可以是传感器536、538和540中的任何2个。2个温度传感器的组合可以确定流动方向是方向544还是方向546。例如，如果流动方向是方向544，那么温度传感器536将不会拾取来自加热器126的热量，但是温度传感器538、540将拾取分别来自加热器126和加热器120的热量。因此，由温度传感器536、538、540中的2个拾取的热量的差异可以确定流动方向。
或者，第二扰流器542可以位于传感器120、126的一个的附近。对于一个流动方向而言，第二扰流器将影响一个传感器的DC值，而在相反流动方向，对于任一传感器的DC值都不会有效果。例如，对于流动方向544而言，示出的第二扰流器542将影响传感器126的DC值，但是将不会对传感器120具有效果，或者将具有可以忽略的效果。对于流动方向546而言，示出的第二扰流器542将不会影响任何传感器120、126的DC值。
在第三实施例中，可以通过确认扰流器134将由于其存在而在下游创造与上游相比更高流动，来容易确定流动方向。因此，上游传感器（对于流动方向544的126，对于流动方向546的120）将比下游传感器记录更低的流率。
虽然PCB 132可以具有如图3所示的臂，但也可以代之经由锚定件648锚定至导管的下部。来自PCB 132和传感器的信号可以从导管经由电销（electrical pin）652传输。
导管此外可以包含矫正器部650。矫正器部650服务来调节经由导管的流动。如图7所示，矫正器部可以包含筛754来辅助将湍流转变回层流。
如图8概要所示，有示出的通风部件800。通风部件例如可以是CPAP或者VPAP机器。通风部件800包含流传感器部件110、风扇858、管道864和面罩866。可选地，加湿器860可以包含在管道864的上游。此外，压力传感器862可以定位在风扇机构858内。示出了风扇858的上游，但流传感器部件110也可以位于例如管道864内的进一步下游。
有进入流传感器部件110的流体流动856的环境压力Pamb。提供风扇858来创造被用于便于流体经由管道864移动至面罩866的更高压力PM。将会有沿着管道864在风扇858的更高压力PM与在病人的更低压力PP之间的压力降。通风部件800的目标是维持恒定PP。提供处理器867来辅助该目标。
图9示出示例性流传感器部件110的电路。在本发明的该实施例中，传感器120、126是加热器，其电阻被表示为Rsensor。该电布置背后的原理是将加热器120、126维持在特定温度。这是通过使用2个交流过热电阻Ror1 968a和Ror2 968b来完成的。每个过热电阻Ror1 968a和Ror2 968b的值旨在大于Rsensor的环境电阻。通过在过热电阻Ror1 968a与Ror2 968b之间切换，部件可以在不同温度下运行。例如，在更高流率下，可以从更低温度获得可接受的信号数据。此外，通过在不同温度下运行，可以观察时间常数和流差分特性。信号被相同的电阻R1 970适度缓和。然后，信号通过由伺服放大器972和信号调节器974形成的信号调节器124、130，并转送至处理器（未示出）。
如上所述，在通风设备中，流率始终改变。对于被用于处理睡眠呼吸暂停的该设备而言，例如，空气的速率将从高速率（在通常吸气/呼气期间）改变至零速率（在病人已停止呼吸的时间的期间）。已确定为有可以分析的基本3个流率态。如图10C所示，非常低的流率态1076从零流率延伸至阈值流率Qth。阈值流率Qth是顶点开始形成的流率。换言之，其是可以由传感器检测湍流及其顶点的流率。在流率之上有中流态1078，随后是高流率态1080。图10B示出用于本发明的实施例的算法的基础特性。具体而言，图10B概要示出导管中处于非常低的流率态1076以及处于中流态1078的下端的流动幅度的行为。
图10A图示传感器120、126的交流电压Vac对流率Q。在非常的低流率下、即Qth以下，在流率小幅增加下交流电压Vac快速增加。一旦已到达中流态、即Qth以上，则交流电压Vac随着流率Q的增加以更线性的关系增加。
接下来，将参考图11-17说明用于精确确定流体流部件、诸如通风部件800内的流体流动的算法。
图11示出用于确定对流传感器部件、诸如部件110的各种流变量的判定树1100。在开始后，获得N个数量的样本。具体而言，获得频率fs处电压的样本Vχ out和Vф out。电压Vχ out表明对于传感器126、120中的一个的输出电压读数，而电压Vф out表明对于传感器126、120中的另一个的输出电压读数。然后，获得电压VDC,χ out和VDC,ф out的直流电流值。然后，做出VDC,i out的值是否大于低流动阈值VDC,i out的确定。如果是，那么该流动被视为高流动，有关高流动的信号发送至高流动方向确定算法1200。相反，如果VDC,i out的值不大于低流动阈值VDC,i out，那么该流被视为低流动，有关低流动的信号发送至低流动方向确定算法1300。
一旦已经由算法1200或者算法1300确定了流动方向，那么做出流动方向δ是否大于零的确定。如果流动方向δ大于零，那么Dχ的流动由流动Di算法1400确定。如果流动方向δ不大于零，那么Dф的流动由流动Di算法1400确定。一旦确定了Dχ的流动，那么对于Dχ的流动的AB'由算法1500更新，确定对于Dχ(Qχ)的流动的δ和流率。一旦确定了Dф的流动，那么对于Dф的流动的AB'由图16的算法1600确定，由算法1500更新，并确定对于Dф(Qф)的流动的δ和流率。
算法1200确定高流态的流动方向。在开始时，获得从传感器120、126所得到的N个数量的Vχ out的样本确定的、信号的电压VAC,χ out的幅度。另外，获得从传感器120、126所得到的N个数量的Vф out的样本确定的、信号的电压VAC,ф out的幅度。然后，做出电压Vф out的幅度减去Vχ out的幅度是否大于或者小于零的确定。如果大于零，那么由流动Di算法1400确定Dχ的流动。如果不大于零，那么由流动Di算法1400确定Dф的流动。
算法1300确定低流态的流动方向。在开始时，获得从传感器120、126所得到的N个数量的Vχ out的样本确定的、信号的电压VDC,χ out的直流电流值。另外，确定温度校正的电压VDC,χ out。另外，获得从传感器120、126所得到的N个数量的Vф out的样本确定的、信号的电压VDC,ф out的直流电流值。还确定了温度校正的电压VDC,ф out。然后，做出温度校正的电压VDC,χ out减去温度校正的电压VDC,ф out是否大于或者小于零的确定。如果大于零，那么由流动Di算法1400确定Dχ的流动。如果不大于零，那么由流动Di算法1400确定Dф的流动。
在算法1400中，在开始后，做出信号是否代表高流动、例如非常高流态1080（图10C）的确定。如果其不代表高流动，那么得到N个数量的电压Vi out的样本，以确定电压Vi out的直流电流值。这些值然后被输入低流动方向算法1300。如果其代表高流动，那么得到N个数量的电压Vi out的样本，以确定电压Vi out的交流电流值。然后，做出电压VDC out是否大于高流阈值电压VDC out的确定。如果否，那么执行快速傅里叶变换峰值检测。如果是，那么执行频率fhigh-flow cutoff的高通滤波，以剔除更低频率的干扰峰值，进而，执行快速傅里叶变换峰值检测，以发现对于高流率的峰值。
经由双线性拟合执行快速傅里叶变换峰值检测。在图10C中，例如提供线性倾斜来概要代表流态1076、1078和1080。实际上，流数据中可能有一些微妙的扭结（subtle kink），使得开始于原点并稳步彼此脱离的一对倾斜线可以是用于流数据的更适当的图形技术。在双线性拟合中，做出频率fFFT Peak是否大于频率f”kink” Cutoff的确定。
在更新AB'算法1500中，确定高流动。更新AB'算法1600利用对于低流动VDC out,fl的电压和对于高流动VDC out,fh的电压，以求解下面的方程：
方程1：                                               
方程2：
在上述2个方程中，方程的左手侧含有测量的或经由校准技术已知的变量。此外，方程1的低流动Q和方程2的高流动Q也是已知的。因此，有2个带有2个未知量、即A和B'的方程，允许近实时地求解两个未知量。近实时地知道A和B'允许这些值插入算法1700以求解Q。
在备选的实施例中，算法1600中要求解的方程包含更明确的温度校正。具体而言，算法1600中要求解的方程可以是：
方程3：
方程4：
温度校正的值辅助提供对流率更精确的评估。
在另一个实施例中，算法1600中要求解的方程被更改，以包含n次多项式。具体而言，算法1600中要求解的方程可以是：
方程5：
方程6：
本发明的另一个实施例包含对流率的改变的快速响应。“快速响应”是指跨流率的整个动态范围的改变，在10毫秒内发生的响应。例如，如果快速响应实施例结合在CPAP机器内，那么该响应的重要性相当明显。当病人输入其呼吸被扰乱的模式时，快速响应、即风扇的激活将响应于呼吸模式的改变，在CPAP操作中创造快速改变。
可以由若干方式完成对流率改变的快速响应。例如，在一个方面中，可以使用快速傅里叶变换来计算流率的频率，以查明流率的快速改变。
或者，来自传感器的信号的幅度。通过查看传感器的输出，可以查明信号的幅度。如果看到大幅度改变，那么可以假定流率可能在快速改变。可以利用方程1-6的任何一个，只基于传感器来确定流率，进而，接下来可以查看由传感器确定的流率。一旦来自传感器的确定的流率接近使用快速傅里叶变换（FFT）计算的流率，则可以从该点使用FFT以继续对改变流率进行追踪。
或者，2个FFT可以并行运行。一个FFT运行是通常的长FFT。另一个FFT是仅使用最近的值的快FFT。例如，长FFT在其计算中可以利用4096个数据的分离点，而快FFT可以仅利用512个点。如果流率快速改变，那么快FFT将提供好的解析。
在另一个实施例中，使用基于零交叉的频率确定，而不是快速傅里叶变换。在又一个实施例中，除了零交叉外还使用特殊的降噪和平均算法，以补偿基于零交叉算法的噪声漏洞。
在又一个实施例中，使用锁相环方法，而不是快速傅里叶变换，用于解调并确定流速。在又一个实施例中，使用双锁相环，而不是单锁相环。
在又一个实施例中，使用基于自适应陷波滤波器或者基于卡尔曼滤波的信号处理方法，用于传感器信号的解调并确定流速。
在又一个实施例中，使用小波变换和小波分析来获得时间分辨和频率分辨的解调和流率的确定。
本发明的实施例利用流传感器系统作为打鼾检测系统。再次参照图1，随着流进入第一开口116，例如传感器126将不会检测到流中的任何顶点，因为其位于扰流器134的上游。然而，传感器120将检测到由扰流器134导致的顶点。因此，第二正弦发生器130的输出将不同于第一正弦发生器124的输出。具体而言，第一正弦发生器124的输出将包含与由扰流器134导致的顶点的正弦波状或者周期特征。
如果流传感器部件110被用于CPAP或者VPAP机器，那么传感器126、120可以进一步检测打鼾的声音。如果使用流传感器部件110的人开始打鼾，那么传感器126、120这两者将检测声音，两个正弦发生器130、124的输出将包含正弦波。因此，两个正弦发生器130、124中的正弦波的存在指示打鼾。
为了抵消该声音，正弦发生器130的输出可以从正弦发生器124的输出减去，以对于流中的顶点达到正弦波。或者，可以分析正弦发生器130的输出谱，以发现在某些频率范围中发现的、打鼾的特征峰值。已研究了打鼾的特征频率峰值。例如参见Beck, R.,等人的The acoustic properties of snores, Eur. Respir. J., 8, p. 2120-2128 (1995); Dalmasso, F.等人的Snoring: analysis, measurement, clinical implications and applications, Eur. Respir. J., 9, 146-159 (1996); Fiz, J.A. 等人的Acoustic analysis of snoring sound in patients with simple snoring and obstructive sleep apnoea, Eur. Respir. J., 9, p. 2365-2370 (1996); Quinn, S.J.等人的The differentiation of snoring mechanisms using sound analysis, Clinical Otolaryngology & Allied Sciences, V. 21, I. 2, 119-123 (Apr. 2007); Sch?fera, J.等人的Digital signal analysis of snoring sounds in children, Int’l J. of Pediatric Otorhinolaryngology, V. 20, I. 3, 193-202 (Dec. 1990); Saunders, N.C.等人的Is acoustic analysis of snoring an alternative to sleep nasendoscopy?, Clinical Otolaryngology & Allied Sciences, V. 29, I. 3, 242-246 (Jun. 2004); and Agrawal, S.等人的Sound frequency analysis and the site of snoring in natural and induced sleep, Clinical Otolaryngology & Allied Sciences, V. 27, I. 3, 162-166 (Jun. 2002)。
相反地，由于流的信号可以从打鼾的信号分离出，因此，可以隔离并寻找打鼾的信号。具体而言，通过将2个正弦发生器130、124的输出相加，进而，减去2个正弦发生器130、124的输出的差异的绝对值，
（130out+124out）-│130out-124out│
结果是对于声音、即打鼾的信号。
由于对于打鼾的信号可以隔离出，因此用于CPAP或者VPAP机器的处理器867（图8）可以提供改良的功能。例如，处理器可以响应于对于打鼾的信号，提供增加的压力或者调整压力。此外，例如处理器可以响应于打鼾来开动风扇、诸如风扇858（图8）。或者，处理器可以响应于没有检测到打鼾信号来关掉风扇858。
仅用有限数量的实施例详细说明了本发明，应该容易理解的是本发明不限于这些公开的实施例。相反，本发明可以修改以并入迄今说明的但在本发明的精神和范围内的、任何数量的变化、改变、替换或者等同布置。例如，以最初可以意味单数的术语说明了实施例，但应该理解的是可以利用多个组件。另外，已说明了本发明的各种实施例，但应该理解的是，本发明的方面可以仅包含说明的实施例中的一些。相应地，本发明不被视为被上述说明限制，而是仅由添附的权利要求的范围限制。
作为新的而要求权利并期望由美国专利证书保护的内容记载在权利要求中。

Claims (41)

1. 一种流传感器部件，包括：
流管，被配置为允许流体流动；
扰流器，被配置为对所述流体流动赋予干扰；
第一传感器，设置在所述流管内第一位置处，所述第一传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及
处理器，可操作地连接至所述第一传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率。
2. 如权利要求1所述的流传感器部件，其中，所述扰流器包括钝头扰流器或者平面扰流器。
3. 如权利要求2所述的流传感器部件，其中，所述钝头扰流器包括由流分离器与第二部分分离的第一部分。
4. 如权利要求1所述的流传感器部件，其中，所述第一传感器是微机电传感器。
5. 如权利要求1所述的流传感器部件，包括设置在所述流管内第二位置处的第二传感器。
6. 如权利要求5所述的流传感器部件，其中，所述第二传感器是微机电传感器。
7. 如权利要求5所述的流传感器部件，其中，所述第一位置和第二位置相对于所述扰流器而对称地定位。
8. 如权利要求5所述的流传感器部件，其中，所述处理器被配置为对经由所述流管的所述流体流动确定流动方向。
9. 如权利要求5所述的流传感器部件，包括第二扰流器。
10. 如权利要求1所述的流传感器部件，包括从所述处理器延伸穿过所述流管的电销。
11. 如权利要求1所述的流传感器部件，其中，所述处理器被配置为计算由所述传感器产生的响应于所述流体流动的所述干扰的信号的改进的快速傅里叶变换（FFT）函数，以及计算响应于所述流体流动的所述干扰所述信号之间的差异。
12. 如权利要求1所述的流传感器部件，其中，所述第一流态具有比所述第二流态小的流率。
13. 如权利要求1所述的流传感器部件，用于通风部件内。
14. 如权利要求13所述的流传感器部件，其中，所述通风部件包括持续气道正压（CPAP）机器或者可变气道正压（VPAP）机器。
15. 如权利要求14所述的流传感器部件，其中，所述通风部件包括：
风扇，与所述流传感器部件流体连接；
柔性管，与所述风扇流体连接；以及
面罩，与所述柔性管流体连接。
16. 如权利要求15所述的流传感器部件，其中，所述风扇被配置为仅当检测到打鼾的存在时被激活。
17. 如权利要求15所述的流传感器部件，其中，响应于所述流体流动的快速改变而在10毫秒内激活所述风扇。
18. 一种流传感器部件，包括：
流管，被配置为允许流体流动；
扰流器，被配置为对所述流体流动赋予干扰，其中，所述扰流器包括由流分离器与第二部分分离的第一部分；
第一传感器和第二传感器，分别设置在所述流管内第一位置和第二位置处，相对于所述扰流器而对称地定位，所述传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及
处理器，可操作地连接至所述传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率和方向。
19. 如权利要求18所述的流传感器部件，其中，所述处理器被配置为计算由所述传感器产生的响应于所述流体流动的所述干扰的信号的改进的快速傅里叶变换（FFT）函数，以及计算响应于所述流体流动的所述干扰的所述信号之间的差异。
20. 如权利要求18所述的流传感器部件，其中，所述第一流态具有比所述第二流态小的流率。
21. 如权利要求18所述的流传感器部件，用于通风部件内。
22. 如权利要求21所述的流传感器部件，其中，所述通风部件包括持续气道正压（CPAP）机器或者可变气道正压（VPAP）机器。
23. 如权利要求22所述的流传感器部件，其中，所述通风部件包括：
风扇，与所述流传感器部件流体连接；
柔性管，与所述风扇流体连接；以及
面罩，与所述柔性管流体连接。
24. 如权利要求23所述的流传感器部件，其中，所述风扇被配置为仅当检测到打鼾的存在时被激活。
25. 如权利要求23所述的流传感器部件，其中，响应于所述流体流动的快速改变而在10毫秒内激活所述风扇。
26. 一种用于制造通风部件的方法，包括：
提供被配置为允许流体流动的流管；
将扰流器定位在所述流管内，所述扰流器被配置为对所述流体流动赋予干扰；
在所述流管内第一位置处设置第一传感器，所述第一传感器响应于所述流体流动的所述干扰，并被配置为响应于所述流体流动的所述干扰来产生信号；以及
地将处理器可操作连接至所述第一传感器，其中，所述处理器被配置为基于确定第一流态中所述流体流动的幅度的第一算法和确定第二流态中所述流体流动的频率的第二算法，对经由所述流管的所述流体流动确定流率。
27. 如权利要求26所述的方法，其中，所述将扰流器定位在所述流管内包括定位具有由流分离器与第二部分分离的第一部分的钝头扰流器、或者定位平面扰流器。
28. 如权利要求26所述的方法，包括在所述流管内第二位置处设置第二传感器，其中，所述第一位置和第二位置中的一个位于所述扰流器的上游，并且所述第一位置和第二位置中的另一个位于扰流器的下游。
29. 如权利要求28所述的方法，包括将所述处理器可操作地连接至所述第二传感器，所述处理器被配置为确定经由所述流管的所述流体流动的方向。
30. 如权利要求26所述的方法，包括将所述处理器与用于存储从所述处理器获得的数据的数据存储单元可操作地连接。
31. 一种用于制造打鼾检测器的方法，包括：
提供被配置为允许流体流动的流管；
将扰流器定位在所述流管内，所述扰流器被配置为对所述流体流动赋予干扰；
在所述流管内第一位置处设置第一传感器并且在所述流管内第二位置处设置第二传感器，所述第一传感器和第二传感器响应于打鼾和所述流体流动的所述干扰，并被配置为产生表征打鼾和所述流体流动的所述干扰的信号；
放置与所述流管流体联系的风扇，其中，所述风扇被配置为仅当检测到打鼾的存在时被激活；
放置与所述风扇流体联系的柔性管；
放置与所述柔性管流体联系的面罩，其中，所述面罩被配置为由人佩戴；以及
将处理器可操作地连接至所述第一传感器和第二传感器，其中，所述处理器被配置为确定指示打鼾的特征。
32. 如权利要求31所述的方法，包括将所述处理器与用于存储从所述处理器获得的数据的数据存储单元可操作地连接。
33. 如权利要求31所述的方法，其中，所述处理器被配置为将表征打鼾的所述信号与表征所述流体流动的所述干扰的所述信号隔离。
34. 一种打鼾检测部件，包括：
流管，被配置为允许流体流动；
扰流器，被配置为对所述流体流动赋予干扰；
设置在所述流管内第一位置处的第一传感器和设置在所述流管内第二位置处的第二传感器，所述第一传感器和第二传感器响应于声音以及所述流体流动的所述干扰，并被配置为产生表征所述声音和所述流体流动的所述干扰的信号；以及
处理器，可操作地连接至所述第一传感器和第二传感器，其中，所述处理器被配置为区分表征对所述流体流动的所述干扰的信号与表征声音的信号。
35. 如权利要求34所述的打鼾检测部件，其中，所述扰流器包括钝头扰流器或者平面扰流器。
36. 如权利要求35所述的打鼾检测部件，其中，所述钝头扰流器包括由流分离器与第二部分分离的第一部分。
37. 如权利要求34所述的打鼾检测部件，其中，所述第一传感器和第二传感器是微机电传感器。
38. 如权利要求34所述的打鼾检测部件，其中，所述处理器被配置为将表征所述声音的所述信号与表征所述流体流动的所述干扰的所述信号隔离。
39. 如权利要求38所述的打鼾检测部件，包括：
风扇，与所述流管流体连接；
柔性管，与所述风扇流体连接；以及
面罩，与所述柔性管流体连接。
40. 如权利要求39所述的打鼾检测部件，其中，所述处理器被配置为与响应于所述声音所述信号响应而开动风扇。
41. 如权利要求40所述的打鼾检测部件，其中，所述处理器被配置为响应于不存在响应于所述声音的所述信号而停止所述风扇。
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