CN105286814A - 一种柔性电容式脉搏传感器阵列 - Google Patents

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杨岳明
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Abstract

本发明公开了一种柔性电容式脉搏传感器阵列，特征包括：(1)弹性绝缘膜组成的电容绝缘层，(2)粘贴在弹性绝缘膜一边的导电薄膜组成的电容第一电极，(3)粘贴在弹性绝缘膜另一边的导电薄膜组成的电容第二电极，(4)第二电极的导电薄膜具有三角形(或矩形)插指式的阵列结构，(5)第二电极上的每一个三角形与第一电极组成一个电容，整体形成一个传感电容阵列。本发明提供一种柔性的电容式脉搏传感器，具有柔韧度好，灵敏度高，稳定性强，抗干扰能力强等特点。

Description

一种柔性电容式脉搏传感器阵列
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种柔性电容式脉搏传感器阵列。
背景技术
脉搏是人体的重要生命体征信号，其速率，强弱及稳定性等对了解人体健康状态大有用处。目前常用的脉搏传感器有：(1)光感型脉搏传感器，其一般需要一个光发射元件，一个光接收元件，如专利201410572915.X，(2)压电传感型，如采用PVDF压电材料制成脉搏传感器，一个例子是专利201410314010.2，(3)压阻传感型，压阻材料感应脉搏的跳动，产生电阻值的变化，如专利201320822049.6(4)气压传感型，采用一个具有一定气压密闭空间，脉搏跳动导致密闭空间体积变化从而改变气压，如专利201510175167.6，(5)电容传感型，脉搏跳动导致电容二极之间的距离变化从而产生电话变化，如专利201210034603.4。
各种传感器的特点对照表如下：
指标\类型 光感型 压电型 压阻型 气压型 电容型
测量范围 宽 宽 宽 宽 宽
集成度 低 低 低 低 高
柔软性 差 差 差 差 好
稳定性 高 高 中 中 好
灵敏度 高 高 中 高 高
从上表中可以看出，电容型脉搏传感器在各个指标的比较中具有最好的特性，但是通过对电容型脉搏传感器的深入研究发现，现有技术中的电容型脉搏传感器仍达不到临床对于脉搏检测的需要，例如准确性、可靠性、易用性等。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种柔性的电容式脉搏传感器，具有柔韧度好，灵敏度高，稳定性强，抗干扰能力强等特点，可以方便的将本装置与腕式手表型医疗器械表带整合，具有舒适、方便、灵活特点，并且制造成本低。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高电容式脉搏传感器的准确性、可靠性、易用性，满足临床对于脉搏检测的需要。
为实现上述目的，本发明提供了一种柔性电容式脉搏传感器阵列，包括：
电容绝缘层；
第一电极，所述第一电极由导电薄膜组成，被配置在所述电容绝缘层的一侧；
第二电极，所述第二电极由导电薄膜组成，被配置在所述电容绝缘层的另一侧；所述第二电极具有插指阵列结构；
所述第二电极上的每一个插指与所述第一电极组成一个电容；所述插指阵列与所述第一电极组成电容阵列。
进一步地，所述电容绝缘层具有弹性，且能随脉搏跳动引起形变。
进一步地，所述配置为粘贴。
进一步地，所述插指为三角形或矩形。
进一步地，所述插指阵列通过刻蚀或光刻的方式制作。
本发明所述的柔性的电容式脉搏传感器，具有柔韧度好，灵敏度高，稳定性强，抗干扰能力强等特点，可以方便的将本装置与腕式手表型医疗器械表带整合，具有舒适、方便、灵活特点，并且制造成本低。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的传感器阵列侧视图；
图2是本发明的一个较佳实施例的接收脉搏跳动侧视图；
图3是本发明的一个较佳实施例的第二电极矩形插指结构图；
图4是本发明的一个较佳实施例的第二电极三角形插指结构图；
图5是本发明的一个较佳实施例的实际应用侧视图；
图6是本发明的一个较佳实施例的实际应用接收脉搏跳动侧视图。
具体实施方式
本发明所涉及的柔性电容式脉搏传感器阵列，如图1所示，包括：(1)弹性绝缘膜组成的电容绝缘层100；(2)粘贴在弹性绝缘膜一边的导电薄膜组成的电容第一电极101；(3)粘贴在弹性绝缘膜另一边的导电薄膜组成的电容第二电极102；(4)第二电极的导电薄膜具有三角形(或矩形)的插指阵列结构，如图3中1020和图4中1021所示；(5)第二电极上的每一个三角形(或矩形)与第一电极组成一个电容，整体形成一个传感电容阵列。
当柔性电容式脉搏传感器阵列接收到脉搏跳动时，会引起弹性薄膜产生形变，如图2(假设101面接收到脉搏跳动)，进而导致由第一电极101和第二电极102所组成电容的电容值改变。
在实际使用的情况下，柔性电容式脉搏传感器阵列的第一电极和第二电极一般不是平面形状，假设其中的一种情况如图5所示。当柔性电容式脉搏传感器阵列接收到脉搏跳动时，弹性形变如图6所示。此时由于第一电极101和第二电极102间的距离发生变化，进而导致由第一电极101和第二电极102所组成电容的电容值改变。与此同时，电容周场的该变化，也会对电容的变化产生正面影响，因此插指形的阵列具有较大的周长，电容周场较容易被改变，改变的的幅度也比较大，因此提高了电容型脉搏传感器的探测灵敏度。
柔性电容式脉搏传感器阵列中的第二电极具有三角形或矩形的插指式阵列结构，如图3中1020或图4中的1021所示。每个三角形或矩形电极成对出现可以提高抗噪声能力，每一个对三角形或矩形电极采用插指结构可以提高精确度，第二电极采用多组三角形或矩形的插指对可以提高检测的范围。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种柔性电容式脉搏传感器阵列，其特征在于，包括：
电容绝缘层；
第一电极，所述第一电极由导电薄膜组成，被配置在所述电容绝缘层的一侧；
第二电极，所述第二电极由导电薄膜组成，被配置在所述电容绝缘层的另一侧；所述第二电极具有插指阵列结构；
所述第二电极上的每一个插指与所述第一电极组成一个电容；所述插指阵列与所述第一电极组成电容阵列。
2.如权利要求1所述的柔性电容式脉搏传感器阵列，其特征在于，所述电容绝缘层具有弹性，且能随脉搏跳动引起形变。
3.如权利要求1所述的柔性电容式脉搏传感器阵列，其特征在于，所述配置为粘贴。
4.如权利要求1所述的柔性电容式脉搏传感器阵列，其特征在于，所述插指为三角形或矩形。
5.如权利要求1所述的柔性电容式脉搏传感器阵列，其特征在于，所述插指阵列通过刻蚀或光刻的方式制作。
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