CN108720815A - 便携音叉式压电心跳仪 - Google Patents
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Abstract
便携音叉式压电心跳仪装置，其构成：音叉式压电陶瓷片嵌于半球底壳内，半球底壳内部中空，材料为有机薄板且绝缘，音叉式压电陶瓷片由表面正电极、表面负电极、正电极引线、负电极引线、音叉式压电陶瓷基底组成，电极汇线位于半球底壳外表面及内表面上，音叉式压电陶瓷片用于输出信号的正电极引线/负电极引线连接到电极汇线上，电极引线端部连接外引线，网状薄板嵌于半球底壳端部并紧密连接，硅胶圆套与半球底壳在端部相连，通过心脏的跳动带动音叉式压电陶瓷片产生共振，通过电极汇线与外引线将电荷信号输出，依此来反应心脏的跳动情况。具有响应速度快、精度高、稳定性高，结构简单及成本较低、携带方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携音叉式压电心跳仪装置，能够实现在限定时间内测量心脏跳动相关信息功能，包括：心脏舒缩状况、心率、心动周期、血流动力等。
背景技术
心脏是一个由心肌组织构成的具有膜瓣结构的空腔器官，是血液循环系统的动力装置。它不停地做收缩和舒张交替的活动。舒张期中，血液从静脉返回心脏；收缩期中，血液从心脏射入动脉。心脏不停地收缩-舒张的原因在于心脏的电生理现象，即心肌细胞的收缩反应是由心肌膜的兴奋通过兴奋-收缩耦联触发产生的，这与骨骼肌是一样的。但有所不同的是，某些心肌具有自动产生节律性兴奋的能力，产生的兴奋通过特殊传导系统在心房心室的心肌之间有规律地迅速传播，引起心脏的所有细胞按一定的时间顺序发生兴奋和收缩。
心脏细胞除极和复极的电生理现象，是心脏运动的基础。由于心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功能，维持人体循环系统的正常运转。心电信号则是从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，从一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。
因此市面上存在较多且测量较精准的仪器是各式各样的心电检测仪设备，通过心电图判断或诊断心脏的健康与否并对症下药，但心电检测仪测试的项目较多且设备一般不便于带出医院乃至随身携带，而且设备操作较复杂需经专门培训过的医务人员才能操作使用，这无疑带来一些不便，尤其对于老人及有心脏病的群体，因此发明一种便于携带且同样能检测心脏多方面或某一方面相关信息的设备是值得且有意义的。
我们发明设计的便携音叉式压电心跳仪装置基本的工作原理是将压电陶瓷片做成音叉形式，当心脏在跳动的过程中，通过调节音叉共振的频率范围使音叉与心脏的跳动产生共振，此时因为共振的关系，使得音叉的两个叉股振幅增大并产生相向振动，音叉的特性一来因为共振使得输出信号得以放大，其次因为有两个叉股使得输出信号增大两倍，通过这两种形式的放大使得压电陶瓷片的输出信号远比普通形式的压电陶瓷片的输出电荷信号大的多，其结构设计精巧且精度较高，当心脏跳动时，通过排布的音叉式压电陶瓷片的输出信号便可反应出心脏的舒缩、心率、心动周期等等反应心脏健康状况的指标，由于结构简单因此可设计成小型器件随身携带，故可作为便携音叉式压电心跳仪来测量心脏的相关信息。
有鉴于此，我们将压电陶瓷片设计成音叉形式，将其吸附于心脏部位时与心脏的跳动产生共振，输出电荷信号，通过电荷信号的输出形式反应心脏信息。
发明内容
本发明要解决的技术难题是将压电陶瓷片制成音叉形式及调节得到所需共振频率的音叉陶瓷基体，以克服现有心电检测仪成本高且不变携带的缺点，该便携音叉式压电心跳仪因利用排布的众多音叉式压电陶瓷片，故其共振的频率可调，易接近于心脏的跳动频率附近，同时精度得以保障。辅以相关电路及机构，心脏在跳动时，使得音叉式压电陶瓷片产生共振，其输出信号变化，从而检测出心跳相关信息的功能。
上述目的通过以下技术方案实现：在便携音叉式压电心跳仪中，音叉式压电陶瓷片嵌于半球底壳内，半球底壳内部中空，材料为有机薄板且绝缘，音叉式压电陶瓷片由表面正电极、表面负电极、正电极引线、负电极引线、音叉式压电陶瓷基底组成，电极汇线位于半球底壳外表面及内表面上，音叉式压电陶瓷片用于输出信号的正电极引线/负电极引线连接到电极汇线上，电极引线端部连接外引线；网状薄板嵌于半球底壳端部并紧密连接，网状薄板为延展性较好的金属材料，如：铝、钢、铜等；硅胶圆套与半球底壳在端部相连，硅胶圆套用于在按压时产生中空状态便于器件的吸附于心脏所处皮肤表面，此时由于心脏的跳动带动音叉式压电陶瓷片产生共振，通过电极汇线与外引线将电荷信号输出，依此来反应心脏的振动情况，从而完成对心脏监察检测的功能。
选择地，该装置能实现在限定时间测量心跳相关信息功能，主要包括半球底壳、音叉式压电陶瓷片、外引线、网状薄板、硅胶圆套、电极汇线。
选择地，所述音叉式压电陶瓷片嵌于半球底壳内，半球底壳内部中空，材料为有机薄板且绝缘。
选择地，所述音叉式压电陶瓷片由表面正电极、表面负电极、正电极引线、负电极引线、音叉式压电陶瓷基底组成。
选择地，所述电极汇线位于半球底壳外表面及内表面上，音叉式压电陶瓷片用于输出信号的正电极引线/负电极引线连接到电极汇线上，电极引线端部连接外引线。
选择地，所述网状薄板嵌于半球底壳端部并紧密连接，网状薄板为延展性较好的金属材料，如：铝、钢、铜等。
选择地，所述硅胶圆套与半球底壳在端部相连，硅胶圆套用于在按压时产生中空状态便于器件吸附于心脏所处皮肤表面。
通过上述技术方案，本发明的便携音叉式压电心跳仪装置，将其吸附于心脏所处皮肤表面处并保证硅胶圆套与皮肤贴合紧密，心脏跳动会使得表面皮肤组织一起振动，依附于皮肤表面的硅胶圆套也随着发生变形振动，此时嵌于半球底壳内的音叉式压电陶瓷片产生振动，便对外输出电荷信号，在量程范围内振动越大则输出电荷信号越大。在制作音叉式压电陶瓷片时，通过调控其尺寸来控制音叉式压电陶瓷片的共振频率，同时大量的音叉式压电陶瓷片，将心脏的振动信号进行放大，通过电极汇线及外引线便将心脏的跳动信号转化为音叉式压电陶瓷片振动产生的电荷信号对外输出，通过采集处理电荷信号，便可达到测试心脏相关信息目的。
附图说明
图1是本发明一种便携音叉式压电心跳仪装置实施方式的结构；
图中：1半球底壳、2音叉式压电陶瓷片、3外引线、4网状薄板、5硅胶圆套、6电极汇线；
图2是本发明一种音叉式压电陶瓷片结构示意图；
图中：2-1表面正电极、2-2表面负电极、2-3正电极引线、2-4负电极引线、2-5音叉式压电陶瓷基底。
具体实施方式
以下结合附图描述本发明一种便携音叉式压电心跳仪装置的具体实施方式。
图1描述了本发明一种便携音叉式压电心跳仪装置的结构。
实施例1
如图1所示，1是半球底壳、2是音叉式压电陶瓷片、3是外引线、4是网状薄板、5是硅胶圆套、6 是电极汇线，音叉式压电陶瓷片2嵌于半球底壳1内，半球底壳1内部中空，材料为有机薄板且绝缘，音叉式压电陶瓷片2由表面正电极2-1、表面负电极2-2、正电极引线2-3、负电极引线2-4、音叉式压电陶瓷基底2-5组成，电极汇线6位于半球底壳1外表面及内表面上，音叉式压电陶瓷片2用于输出信号的正电极引线2-3/负电极引线2-4连接到电极汇线6上，电极引线6端部连接外引线3，网状薄板4嵌于半球底壳1端部并紧密连接，硅胶圆套5与半球底壳1在端部相连。
由上述描述可见，本发明提供了一种便携音叉式压电心跳仪监察检测心脏信息的的装置，通过硅胶底壳4与心脏皮肤处紧密贴合时，通过心脏的跳动带动音叉式压电陶瓷片2产生共振，通过电极汇线6与外引线1将电荷信号输出，用于较多的音叉式压电陶瓷片及利用每个压电陶瓷片的共振特性，便可将心脏的跳动信号能以非常大的电荷信号形式反应出来，依此来反应心脏的振动情况，从而完成对心脏监察检测的功能。
Claims (6)
1.一种装置，其特征是，能实现在限定时间测量心跳相关信息功能，主要包括半球底壳、音叉式压电陶瓷片、外引线、网状薄板、硅胶圆套、电极汇线。
2.根据权利要求1所述的一种装置，其特征是，所述音叉式压电陶瓷片嵌于半球底壳内，半球底壳内部中空，材料为有机薄板且绝缘。
3.根据权利要求2所述的一种结构，其特征是，所述音叉式压电陶瓷片由表面正电极、表面负电极、正电极引线、负电极引线、音叉式压电陶瓷基底组成。
4.根据权利要求1所述的一种装置，其特征是，所述电极汇线位于半球底壳外表面及内表面上，音叉式压电陶瓷片用于输出信号的正电极引线/负电极引线连接到电极汇线上，电极引线端部连接外引线。
5.根据权利要求1所述的一种装置，其特征是，所述网状薄板嵌于半球底壳端部并紧密连接，网状薄板为延展性较好的金属材料，如：铝、钢、铜等。
6.根据权利要求3所述的元器件，其特征是，所述硅胶圆套与半球底壳在端部相连，硅胶圆套用于在按压时产生中空状态便于器件吸附于心脏所处皮肤表面。
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Cited By (1)
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2017
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