CN104398249A - 一种电子皮肤式心率监测仪 - Google Patents

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张贵树
李军安
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Abstract

本发明涉及光电传感领域，公开了一种电子皮肤式心率监测仪，包括心率贴和监测主体，心率贴包括柔性亲肤贴和背向贴附于柔性亲肤贴表面的反射式光电传感器，柔性亲肤贴贴附于皮肤使所述反射式光电传感器照射皮肤，监测主体包括电源、数据处理器、蓝牙模块及显示屏，光电传感器通过蓝牙将采集的光电信号传送给数据处理器，数据处理器将接收到的光电信号转换成数字信号显示在显示屏上。本发明的电子皮肤式心率监测仪利用反射式光电传感器照射脉搏处的皮肤，皮肤下的血液容积在心脏作用下呈现搏动性变化，光电传感器检测到的光强度随之成脉动性变化，将此光强度变化信号转化为电信号便可获得脉搏和心率的相关信息，实现对心率的监测、报警和定位。

Description

一种电子皮肤式心率监测仪
技术领域
本发明涉及光电传感领域，尤其涉及一种电子皮肤式心率监测仪。
背景技术
近年来心脑血管疾病极大地影响了人们的健康，心脑血管发病急，致命性强，但发病时如果能及时进行救治会大大减轻其危害，针对此特点市场上出现了一批用于检测心率的仪器设备，但由于心率采集方式多为挤压式而不能长时间使用而得不到广泛的应用。
目前市面上的心率监测仪，一般都是由一个带有脉搏接收功能的腕表，及一个传感器组成，需要通过一条带导电材料的橡胶或纺织带将传感器部分紧紧地贴附在胸口才能有效接收脉搏数据。除了材料成本高昂，更容易导致使用者不适。
综上，研发一种可长时间佩戴而不影响人们正常活动的脉搏监测装置，对人体的心率进行监测，显得格外重要和迫切。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种电子皮肤式心率监测仪，实时有效监测人体的脉搏信息，实现对心率的监测、报警和定位。
为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种电子皮肤式心率监测仪，包括心率贴和监测主体，所述心率贴包括柔性亲肤贴和背向贴附于柔性亲肤贴表面的反射式光电传感器，所述柔性亲肤贴贴附于皮肤使所述反射式光电传感器照射皮肤，所述监测主体包括电源、数据处理器、蓝牙模块及显示屏，所述反射式光电传感器通过蓝牙模块将采集的光电信号传送给数据处理器，所述数据处理器将接收到的光电信号转换成数字信号显示在显示屏上。
具体地，所述柔性亲肤贴是由蔗糖、淀粉、催发剂和阻燃剂等化学物质经过化学合成而形成的胶状高分子聚合贴片。
优选地，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的声光报警装置，所述数据处理器的处理信号控制声光报警装置。
此外，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的GSM模块和GPS模块，所述GSM模块用于设定进行通讯的手机号，所述GPS模块用于获取定位信息。
具体地，所述数据处理器还包括信号处理模块，所述信号处理模块包括二阶低通滤波器、多级放大电路、积分电路和迟滞比较器。
可选地，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的SOS报警模块。
优选地，所述监测主体还包括与所述电源连接的充电接口，所述充电接口包括微型整流器和微型稳压器。
可选地，所述监测主体还包括用于存证的录音模块。
本发明的电子皮肤式心率监测仪的原理是①利用波长为960nm的光束照射皮肤表面，光束将通过反射的方式传送到光电传感器，在反射过程中由于受到皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用，光电传感器接收到的光强度将减弱，其中皮肤、肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持不变的，而皮肤内的血液容积在心脏作用下呈现搏动性变化，从而对光的吸收是变化的；②当心脏收缩时外周血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强最少；③当心脏舒张时，外周血容量最少，光吸收量也最小，检测到的光强最大；④光电传感器检测到的光强度随之成脉动性变化，将此光强度变化信号转化为电信号便可获得脉搏的相关信息。
采用上述技术方案，本发明的电子皮肤式心率监测仪可有效实时监测脉搏心率信息，当超出正常脉搏范围时候可以发出警报动作，不影响日常生活，实现对心率的监测、报警和定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的电子皮肤式心率监测仪的结构框图；
图2是本发明实施例提供的电子皮肤式心率监测仪的信号处理模块框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：图1为本发明实施例提供的电子皮肤式心率监测仪的结构框图，本实施例提供的电子皮肤式心率监测仪包括心率贴和监测主体，所述心率贴包括柔性亲肤贴和背向贴附于柔性亲肤贴表面的反射式光电传感器，所述柔性亲肤贴贴附于皮肤使所述反射式光电传感器照射皮肤，所述监测主体包括电源、数据处理器、蓝牙模块及显示屏，所述反射式光电传感器通过蓝牙模块将采集的光电信号传送给数据处理器，所述数据处理器将接收到的光电信号转换成数字信号显示在显示屏上，所述显示屏通过A/D转换模块与所述数据处理器的信号输出端连接，将光电传感器采集的电信号通过A/D转换模块转换成脉搏次数，显示在所述显示屏上。
具体地，所述柔性亲肤贴是由蔗糖、淀粉、催发剂和阻燃剂等化学物质经过化学合成而形成的胶状高分子聚合贴片。
本实施例中，所述柔性亲肤贴轻贴皮肤，防水且不易脱落，不会对用户造成不适感，可贴于手腕脉搏、颈部脉搏或胸口。
优选地，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的声光报警装置，所述数据处理器的处理信号控制声光报警装置，所述数据处理器根据处理信号控制声光报警装置，当数据处理器判断采集的脉搏信号低于设定的最低警戒值时，或者高于设定的最高警戒值时，所述声光报警装置工作，发出警报声音和警报光亮。
此外，所述心率监测系统还包括与所述处理模块连接的GSM模块和GPS模块，所述GSM模块用于设定进行通讯的手机号，所述GPS模块用于获取定位信息，当声光报警装置工作时候，触发GSM模块工作，发送GPS获取的定位信息给GSM模块设定进行通讯的手机号。
具体地，所述电子皮肤式心率监测仪所述处理模块还包括信号处理模块，如图2所示，所述信号处理模块包括二阶低通滤波器、多级放大电路、积分电路和迟滞比较器。由于脉搏的频率很低，而干扰信号又具有较高的频率，因此采用二阶低通滤波电路对干扰信号进行滤波。传感器输出的信号非常小，采用多级放大电路进行信号放大。经过放大的信号首先经过积分电路再通过迟滞比较器可以避免引入新的干扰，保证最终获得可靠的脉搏信号。
可选地，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的SOS报警模块，当声光报警装置工作时，按下SOS报警模块，可进行一键报警。
优选地，所述监测主体还包括与所述电源连接的充电接口，所述充电接口包括微型整流器和微型稳压器，通过所述充电接口，可利用市电对所述智能脉搏监测装置的电源充电。
可选地，所述监测主体还包括用于存证的录音模块，设定录音的触发条件，如声光报警装置开始工作即触发录音模块录音存证。
本发明的电子皮肤式心率监测仪可以有效监测心率信息，当超出正常心率范围时候可以发出警报动作，方便使用，不会对使用者造成身体不适。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，包括心率贴和监测主体，所述心率贴包括柔性亲肤贴和背向贴附于柔性亲肤贴表面的反射式光电传感器，所述柔性亲肤贴贴附于皮肤使所述反射式光电传感器照射皮肤，所述监测主体包括电源、数据处理器、蓝牙模块及显示屏，所述反射式光电传感器通过蓝牙模块将采集的光电信号传送给数据处理器，所述数据处理器将接收到的光电信号转换成数字信号显示在显示屏上。
2.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述柔性亲肤贴是由蔗糖、淀粉、催发剂和阻燃剂等化学物质经过化学合成而形成的胶状高分子聚合贴片。
3.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的声光报警装置，所述数据处理器的处理信号控制声光报警装置。
4.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的GSM模块和GPS模块，所述GSM模块用于设定进行通讯的手机号，所述GPS模块用于获取定位信息。
5.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述数据处理器还包括信号处理模块，所述信号处理模块包括二阶低通滤波器、多级放大电路、积分电路和迟滞比较器。
6.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述监测主体还包括与所述数据处理器连接的SOS报警模块。
7.如权利要求1所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述监测主体还包括与所述电源连接的充电接口，所述充电接口包括微型整流器和微型稳压器。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的电子皮肤式心率监测仪，其特征在于，所述监测主体还包括用于存证的录音模块。
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