CN108078549A - 一种生物信息传感器 - Google Patents

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刘姣
刘松涛
张清海
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors

Abstract

本发明公开了一种生物信息传感器，所述生物信息传感器包括：多个发光二极管、光敏器件和PCB电路板；将多个发光二极管芯片发出的光经生物表层组织反射到光敏器件上，相当于提高了光敏器件的受光面积和受光强度，从而提高了生物表层组织生理信息的检测精度和灵敏度；通过多个所述发光二极管分别排列于所述光敏器件的两侧，实现光敏器件两侧被发光二极管照射的生物表层组织的生理信息检测。本发明提供的生物信息传感器可以更精确全面的检测生物表层组织的生理信息。

Description

一种生物信息传感器
技术领域
本发明涉及生物信息获取领域，特别是涉及一种生物信息传感器。
背景技术
用一种或者多种一定波长的光向毛细血管丰富的生物体(如人的手指、耳朵、手臂、脑门等等)进行照射，检测生物体血管反射的光强信息，可以推算出生物体的多项生理信息,如：心率、血氧、血压、血糖等等，这已经是现在穿戴产品广为采用的方法，人们依此原理开发出形形色色的生物信息传感器。但是，现有的生物信息传感器的光敏器件受光面积和受光强度比较小，不能充分提取到生物体的特征信息，而且只能实现生物体表层组织的一小部分的检测，必然直接影响后级生理信息的计算精度，用这种传感器做出来的穿戴产品就会经常出现检测不到生理信息或者得到的生理信息不准确的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物信息传感器，以提高生物信息检测的精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种生物信息传感器，所述生物信息传感器包括：多个发光二极管、光敏器件和PCB电路板；
多个所述发光二极管、所述光敏器件均设置在所述PCB电路板上；
多个所述发光二极管分别排列于所述光敏器件的两侧，多个所述发光二极管用于发出不同波长的光，并将所述不同波长的光照射到生物体表层组织，所述生物体表层组织将所述不同波长的光反射到所述光敏器件；
所述光敏器件与所述PCB电路板内部的线路连接，所述光敏器件用于将所述生物体表层组织反射的光的光强信息转换成电信号，并将所述电信号经所述PCB电路板内部的线路输出。
可选的，所述光敏器件的数量为两个，两个所述光敏器件纵向排列，两个所述光敏器件并联连接。
可选的，所述发光二极管的数量为四个，其中两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的一侧，另外两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的另一侧。
可选的，四个所述发光二极管发出的光均为绿光。
可选的，四个所述发光二极管发出的光分别为红光、红外光、红外光、红光。
可选的，四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红光、红外光、绿光。
可选的，四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红外光、红外光、绿光。
可选的，所述生物信息传感器还包括外壳，多个所述发光二极管、所述光敏器件和所述PCB电路板均设置在所述外壳的内部。
可选的，所述外壳的上表面设置有出光孔和进光孔，所述出光孔位于所述发光二极管芯片的上部，所述进光孔位于所述光敏器件的上部。
可选的，所述外壳为不透光外壳。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种生物信息传感器，所述生物信息传感器包括：多个发光二极管、光敏器件和PCB电路板；将多个发光二极管发出的光经生物表层组织反射到光敏器件上，相当于提高了光敏器件的受光面积和受光强度，从而提高了生物表层组织的检测精度和灵敏度；通过多个所述发光二极管分别排列于所述光敏器件的两侧，实现光敏器件两侧被发光二极管照射的生物表层组织的生理信息检测。本发明提供的生物信息传感器可以更精确全面的检测生物表层组织的生理信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要的附图作简单介绍。显而易见，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，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，还可以根据这个附图获得其他附图。
图1为一种单侧发光二极管生物信息传感器的结构图；
图2为本发明提供的一种生物信息传感器的结构图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种生物信息传感器，以提高生物信息监测的精度。
为使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术发明作进一步详细说明。
如图1所示的一种单侧发光二极管生物信息传感器，由于发光二极管只分布在光敏器件的一侧，光敏器件接收到的信号主要来自于光敏器件一侧被发光二极管照射的这部分生物体组织，而且光敏器件受光面积和受光强度比较小，不能提取到充分的生物体特征信息，必然直接影响后级生理信息的检测精度，用这种传感器做出来的穿戴产品就会经常出现检测不到生理信息或者得到的生理信息不准确的情况。具体的，所述发光二极管可以为发光二极管芯片，所述二极管芯片为不带封装结构的发光二极管；所述光敏器件可以为光敏器件芯片，所述光敏器件芯片为不带封装结构的光敏器件。
如图2所示，本发明提供的一种生物信息传感器包括：多个发光二极管1、光敏器件2和PCB电路板3；
多个所述发光二极管1、所述光敏器件2均设置在所述PCB电路板3上。
多个所述发光二极管1分别排列于所述光敏器件2的两侧，多个所述发光二极管1用于发出不同波长的光，并将所述不同波长的光照射到生物体表层组织，所述生物体表层组织将所述不同波长的光反射到所述光敏器件2，具体的，多个所述发光二极管通过金丝或者铝丝键合的方式与PCB电路板内部电路连接，再通过PCB电路板相应焊盘与外部应用电路连接，由外部电路驱动发光二极管芯片发光。所述发光二极管的数量为四个，其中两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的一侧，另外两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的另一侧。当四个所述发光二极管发出的光均为绿光时，本发明的生物信息传感器用于检测心率和血压。
当四个所述发光二极管发出的光分别为红光、红外光、红外光、红光时，本发明的生物信息传感器用于检测心率、血糖和血氧。
当四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红光、红外光、绿光时，本发明的生物信息传感器用于检测心率、血压、血糖和血氧。
当四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红外光、红外光、绿光时，本发明的生物信息传感器用于检测心率、血压和血糖。
所述光敏器件2通过金丝或者铝丝键合的方式与所述PCB电路板3内部的线路连接，所述光敏器件2用于将所述生物体表层组织反射的光的光强信息转换成电信号，并将所述电信号经PCB电路板3上的相应焊盘输出给外围应用电路。所述光敏器件的数量为两个，两个所述光敏器件纵向排列，两个所述光敏器件电特性上并联连接。
所述生物信息传感器还包括外壳，多个所述发光二极管、所述光敏器件和所述PCB电路板均设置在所述外壳的内部。所述外壳的上表面设置有出光孔和进光孔，所述出光孔位于所述发光二极管的上部，所述进光孔位于所述光敏器件的上部。所述外壳除出光孔和进光孔外为不透光外壳。
本发明的发光二极管的数量不限于四个，不同波长的组合也不限于以上四种，本发明还可以通过其他不同数量或者不同波长的组合实现其他不同生理信息的检测。
具体的，所述发光二极管可以为发光二极管芯片，所述二极管芯片为不带封装结构的发光二极管；所述光敏器件可以为光敏器件芯片，所述光敏器件芯片为不带封装结构的光敏器件。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种生物信息传感器，采用分开一定距离放置的双光敏器件芯片(两个光敏器件芯片在PCB上并联以后输出信号)，相当于增大了受光面积，同时在光敏器件芯片两侧各分布两列发光二极管芯片，增加了对生物体表层组织的光照面积，从而使传感器获得更强的生理信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用具体个例对技术原理、实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是为了帮助理解本发明技术方法及核心思想，描述的实施例仅仅是本发明的个例，不是全部实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种生物信息传感器，其特征在于，所述生物信息传感器包括：多个发光二极管、光敏器件和PCB电路板；
多个所述发光二极管、所述光敏器件均设置在所述PCB电路板上；
多个所述发光二极管分别排列于所述光敏器件的两侧，多个所述发光二极管用于发出不同波长的光，并将所述不同波长的光照射到生物体表层组织，所述生物体表层组织将所述不同波长的光反射到所述光敏器件；
所述光敏器件与所述PCB电路板内部的线路连接，所述光敏器件用于将所述生物体表层组织反射的光的光强信息转换成电信号，并将所述电信号经所述PCB电路板内部的线路输出。
2.根据权利要求1所述的一种生物信息传感器，其特征在于，所述光敏器件的数量为两个，两个所述光敏器件纵向排列，两个所述光敏器件并联连接。
3.根据权利要求1所述一种生物信息传感器，其特征在于，所述发光二极管的数量为四个，其中两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的一侧，另外两个所述发光二极管纵向排列于所述光敏器件的另一侧。
4.根据权利要求3所述的一种生物信息传感器，其特征在于，四个所述发光二极管发出的光均为绿光。
5.根据权利要求3所述的一种生物信息传感器，其特征在于，四个所述发光二极管发出的光分别为红光、红外光、红外光、红光。
6.根据权利要求3所述的一种生物信息传感器，其特征在于，四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红光、红外光、绿光。
7.根据权利要求3所述的一种生物信息传感器，其特征在于，四个所述发光二极管发出的光分别为绿光、红外光、红外光、绿光。
8.根据权利要求1所述的一种生物信息传感器，其特征在于，所述生物信息传感器还包括外壳，多个所述发光二极管、所述光敏器件和所述PCB电路板均设置在所述外壳的内部。
9.根据权利要求8所述的一种生物信息传感器，其特征在于，所述外壳的上表面设置有出光孔和进光孔，所述出光孔位于所述发光二极管芯片的上部，所述进光孔位于所述光敏器件的上部。
10.根据权利要求9所述的一种生物信息传感器，其特征在于，所述外壳为不透光外壳。
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