CN111214216A - 一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，属于心率采集技术领域，一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，可以通过将手掌放置在降阻抑菌板上，放大监测对象手掌微电的信号获取心率周期，基于数据变动规律周期方式分析心率，有效避免了杂波和数值波动的影响，从而有效降低误差并提高精度，使得在敏感场所使用时效果更佳，同时通过降阻抑菌板的设置，在进行心率检测过程中，一方面可以有效降低皮肤与电极间阻抗，提高皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置在敏感场所使用时，通过检测手掌获取心率数据的精度以及效率，另一方面可以有效抑制细菌在检测模块上表面细菌的滋生，进而有效提高本装置的卫生安全性。

Description

一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置

技术领域

本发明涉及心率采集技术领域，更具体地说，涉及一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置。

背景技术

心率是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，也叫安静心率，一般为60～100次/分，可因年龄、性别或其他生理因素产生个体差异。一般来说，年龄越小，心率越快，老年人心跳比年轻人慢，女性的心率比同龄男性快，这些都是正常的生理现象。安静状态下，成人正常心率为60～100次/分钟，理想心率应为55～70次/分钟（运动员的心率较普通成人偏慢，一般为50次/分钟左右）。心率变化与心脏疾病密切相关。如果心率超过160次/分钟，或低于40次/分钟，大多见于心脏病患者，如常伴有心悸、胸闷等不适感，应及早进行详细检查，以便针对病因进行治疗。

心率是一项重要的生理指标，在医护等领域发挥着重要的作用。由于传统（即现有技术）的心率监测设备具有复杂的连线，在特殊领域如看守所或留置室内等敏感场所使用时，存在一定的安全隐患，导致其应用具有较大的局限性，并且现有技术在进行心率测量时需要紧密固定在体表，在看守所或留置室内多人使用时由于接触皮肤，容易滋生细菌，对看守所或留置室内健康存在一定威胁，极大的限制了该设备的使用范围。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，它可以通过将手掌放置在降阻抑菌板上，放大监测对象手掌微电的信号获取心率周期，基于数据变动规律周期方式分析心率，有效避免了杂波和数值波动的影响，从而有效降低误差并提高精度，使得在敏感场所使用时效果更佳，同时通过降阻抑菌板的设置，在进行心率检测过程中，一方面可以有效降低皮肤与电极间阻抗，提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置在看守所或留置室内使用时，通过检测手掌获取心率数据的精度以及效率，另一方面可以有效抑制细菌在检测模块上表面细菌的滋生，进而有效提高本装置的卫生安全性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，包括手掌微电信号变化周期测量装置，所述手掌微电信号变化周期测量装置包括电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块，所述电源保障模块包括微电测量板以及微电信号放大模块，所述数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均与电源保障模块信号连接，所述手掌微电信号变化周期测量装置包括安装在椅子把手上的手掌检测面板，所述电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均电性连接在手掌检测面板内，所述手掌检测面板上表面嵌入粘贴有降阻抑菌板，所述降阻抑菌板内部固定连接有纵向封板和横向封板，所述横向封板与纵向封板垂直接触，且横向封板位于纵向封板右侧中部，所述纵向封板和横向封板将降阻抑菌板分隔成位于左侧的检测模块、位于右上方的降阻模块以及位于右下方的抑菌模块，所述电源保障模块位于检测模块正下方，可以通过将手掌放置在降阻抑菌板上，放大监测对象手掌微电的信号获取心率周期，基于数据变动规律周期方式分析心率，有效避免了杂波和数值波动的影响，从而有效降低误差并提高精度，同时通过降阻抑菌板的设置，在进行心率检测过程中，一方面可以有效降低皮肤与电极间阻抗，提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的精度以及效率，另一方面可以有效抑制细菌在检测模块上表面细菌的滋生，进而有效提高本装置的卫生安全性。

进一步的，所述手掌微电信号变化周期测量装置的运行电压为低于12V直流电的电压，外露部件采用固定式，没有可移动零部件和线缆，更适用在敏感场所，例如看守所或留置室内，从而相较于现有技术有效提高了本装置的适用范围。

进一步的，所述微电测量板对手掌表面的数据采集时间不低于20s。

进一步的，所述降阻模块和抑菌模块内分别填充有多个降阻球和多个抑菌球，所述降阻球内部和降阻模块内均填充有微电导电液，所述抑菌球内和抑菌模块内均填充有抑菌消毒液，通过微电导电液可以有效降低皮肤与电极间阻抗，从而提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的准确性以及效率，有效加快对看守所或留置室内人员的心率检测速度，从而保障对敏感场所人员心率状态变化信息获取的快速性。

进一步的，所述横向封板左右两上端均固定连接有弧形挡板，所述横向封板左右两端均固定连接有多个均匀分布的尖刺，当降阻模块和抑菌模块内的微电导电液以及抑菌消毒液在长时间使用后含量不足时，可以通过弧形挡板和尖刺的配合作用将降阻球和抑菌球刺破，从而实现即时补充微电导电液以及抑菌消毒液，进而有效加快心率检测的进程。

进一步的，所述降阻球和抑菌球的直径均大于弧形挡板下端与降阻抑菌板内底端之间的距离，使得在微电导电液以及抑菌消毒液充足情况下，降阻球和抑菌球很难自动穿过弧形挡板与降阻抑菌板内底端之间的空隙，从而有效避免微电导电液以及抑菌消毒液过于饱和，导致资源浪费的情况。

进一步的，所述降阻球和抑菌球均为弹性材料制成，使得降阻球和抑菌球能够发生形变，使用者可以通过向弧形挡板内挤压降阻球或抑菌球，使得二者发生形变从而进入到弧形挡板内被尖刺刺破，便于及时控制微电导电液以及抑菌消毒液的补充，从而有效保证在对看守所或留置室内人员进行心率检测时，能够始终保持卫生安全性。

进一步的，所述检测模块包括上降阻端和下抑菌端，所述上降阻端位于下抑菌端上方，所述上降阻端和下抑菌端内部均镶嵌有多个横向引流条，所述上降阻端内的横向引流条端部贯穿纵向封板并延伸至降阻模块内，所述下抑菌端内的横向引流条端部贯穿纵向封板并延伸至抑菌模块内，上降阻端内通过横向引流条将微电导电液吸引传递到上降阻端内部，从而使得手掌贴附在检测模块上表面进行心率检测时，微电导电液能够与手掌皮肤接触，有效降低皮肤与电极间阻抗，从而实现自动提高手掌的微电导电率、加速心率数据的获取、以及有效提高获取的心率数据的精确度，使得对看守所或留置室内人员的心率变化情况的检测效果更好。

进一步的，所述下抑菌端内部镶嵌有多个均匀分布的纵向引流条，所述纵向引流条上端贯穿上降阻端并与上降阻端上表面相平齐，下抑菌端内部通过横向引流条浸润有抑菌消毒液，同时纵向引流条可以将抑菌消毒液穿过上降阻端引流传递至上降阻端表面，使得手掌贴附在检测模块上表面进行心率检测时，不仅能够对手掌进行消毒抑菌，还可以有效避免检测模块表面由于湿润度较高而滋生细菌的情况，从而可以有效提高在看守所或留置室内多人使用本装置时的卫生安全。

进一步的，所述横向引流条和纵向引流条均由竹棉纤维制成，竹棉纤维具有一定的抑菌抗菌的效果，从而可以有效保证微电导电液和抑菌消毒液在引流传递过程中不易滋生细菌，进而有效提高本装置的卫生安全性，降低在心率检测过程中对看守所或留置室内人员身体健康的影响。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过将手掌放置在降阻抑菌板上，放大监测对象手掌微电的信号获取心率周期，基于数据变动规律周期方式分析心率，有效避免了杂波和数值波动的影响，从而有效降低误差并提高精度，同时通过降阻抑菌板的设置，在进行心率检测过程中，一方面可以有效降低皮肤与电极间阻抗，提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的精度以及效率，另一方面可以有效抑制细菌在检测模块上表面细菌的滋生，进而有效提高本装置的卫生安全性。

（2）手掌微电信号变化周期测量装置的运行电压为低于12V直流电的电压，外露部件采用固定式，没有可移动零部件和线缆，更适用在敏感场所，例如看守所或留置室内，从而相较于现有技术有效提高了本装置的适用范围。

（3）微电测量板对手掌表面的数据采集时间不低于20s。

（4）降阻模块和抑菌模块内分别填充有多个降阻球和多个抑菌球，降阻球内部和降阻模块内均填充有微电导电液，抑菌球内和抑菌模块内均填充有抑菌消毒液，通过微电导电液可以有效降低皮肤与电极间阻抗，从而提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的准确性以及效率，有效加快对看守所或留置室内人员的心率检测速度，从而保障对敏感场所人员心率状态变化信息获取的快速性。

（5）横向封板左右两上端均固定连接有弧形挡板，横向封板左右两端均固定连接有多个均匀分布的尖刺，当降阻模块和抑菌模块内的微电导电液以及抑菌消毒液在长时间使用后含量不足时，可以通过弧形挡板和尖刺的配合作用将降阻球和抑菌球刺破，从而实现即时补充微电导电液以及抑菌消毒液，进而有效加快心率检测的进程。

（6）降阻球和抑菌球的直径均大于弧形挡板下端与降阻抑菌板内底端之间的距离，使得在微电导电液以及抑菌消毒液充足情况下，降阻球和抑菌球很难自动穿过弧形挡板与降阻抑菌板内底端之间的空隙，从而有效避免微电导电液以及抑菌消毒液过于饱和，导致资源浪费的情况。

（7）降阻球和抑菌球均为弹性材料制成，使得降阻球和抑菌球能够发生形变，使用者可以通过向弧形挡板内挤压降阻球或抑菌球，使得二者发生形变从而进入到弧形挡板内被尖刺刺破，便于及时控制微电导电液以及抑菌消毒液的补充，从而有效保证在对看守所或留置室内人员进行心率检测时，能够始终保持卫生安全性。

（8）检测模块包括上降阻端和下抑菌端，上降阻端位于下抑菌端上方，上降阻端和下抑菌端内部均镶嵌有多个横向引流条，上降阻端内的横向引流条端部贯穿纵向封板并延伸至降阻模块内，下抑菌端内的横向引流条端部贯穿纵向封板并延伸至抑菌模块内，上降阻端内通过横向引流条将微电导电液吸引传递到上降阻端内部，从而使得手掌贴附在检测模块上表面进行心率检测时，微电导电液能够与手掌皮肤接触，有效降低皮肤与电极间阻抗，从而实现自动提高手掌的微电导电率、加速心率数据的获取、以及有效提高获取的心率数据的精确度，使得对看守所或留置室内人员的心率变化情况的检测效果更好。

（9）下抑菌端内部镶嵌有多个均匀分布的纵向引流条，纵向引流条上端贯穿上降阻端并与上降阻端上表面相平齐，下抑菌端内部通过横向引流条浸润有抑菌消毒液，同时纵向引流条可以将抑菌消毒液穿过上降阻端引流传递至上降阻端表面，使得手掌贴附在检测模块上表面进行心率检测时，不仅能够对手掌进行消毒抑菌，还可以有效避免检测模块表面由于湿润度较高而滋生细菌的情况，从而可以有效提高在看守所或留置室内多人使用本装置时的卫生安全。

（10）横向引流条和纵向引流条均由竹棉纤维制成，竹棉纤维具有一定的抑菌抗菌的效果，从而可以有效保证微电导电液和抑菌消毒液在引流传递过程中不易滋生细菌，进而有效提高本装置的卫生安全性，降低在心率检测过程中对看守所或留置室内人员身体健康的影响。

附图说明

图1为本发明的主要的原理框图；

图2为本发明的手掌微电信号变化周期测量装置立体的结构示意图；

图3为本发明的手掌检测面板正面的结构示意图；

图4为本发明的降阻抑菌板俯视的结构示意图；

图5为本发明的抑菌模块和降阻模块连接处部分的结构示意图；

图6为本发明的检测模块部分的结构示意图。

图中标号说明：

2手掌检测面板、3降阻抑菌板、31检测模块、32降阻模块、33抑菌模块、311上降阻端、312下抑菌端、41纵向封板、42横向封板、5弧形挡板、6降阻球、7抑菌球、81横向引流条、82纵向引流条、9尖刺。

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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，包括手掌微电信号变化周期测量装置，手掌微电信号变化周期测量装置包括电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块，电源保障模块包括微电测量板以及微电信号放大模块，数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均与电源保障模块信号连接，手掌微电信号变化周期测量装置包括安装在椅子把手上的手掌检测面板2，根据人体工学原理，可以将手掌检测面板2安装在，把手上容易被95%以上成年人手掌自然搭在把手上时能够触碰到的部位上，使得在看守所或者留置室内使用时，被检测人员坐在椅子上会自然的将手搭在把手上，并使手掌能够垂在手掌检测面板2上，从而实现在被检测人员不知道的情况下，进行心率的检测，提高心率检测的准确性。电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均电性连接在手掌检测面板2内，手掌检测面板2上表面嵌入粘贴有降阻抑菌板3，手掌微电信号变化周期测量装置的运行电压为低于12V直流电的电压，外露部件采用固定式，没有可移动零部件和线缆，更适用在敏感场所，例如看守所或留置室内，从而相较于现有技术有效提高了本装置的适用范围，微电测量板对手掌表面的数据采集时间不低于20s。

请参阅图4，降阻抑菌板3内部固定连接有纵向封板41和横向封板42，横向封板42与纵向封板41垂直接触，且横向封板42位于纵向封板41右侧中部，纵向封板41和横向封板42将降阻抑菌板3分隔成位于左侧的检测模块31、位于右上方的降阻模块32以及位于右下方的抑菌模块33，电源保障模块位于检测模块31正下方，降阻模块32和抑菌模块33内分别填充有多个降阻球6和多个抑菌球7，降阻球6内部和降阻模块32内均填充有微电导电液，抑菌球7内和抑菌模块33内均填充有抑菌消毒液，通过微电导电液可以有效降低皮肤与电极间阻抗，从而提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的准确性以及效率，有效加快对看守所或留置室内人员的心率检测速度，从而保障对敏感场所人员心率状态变化信息获取的快速性。综上，降阻抑菌板3内的降阻模块32和抑菌模块33相当于柔性的板，其中，降阻模块32内的微电导电液可以降低皮肤与电极间的阻抗；抑菌模块33其内部的抑菌消毒液可以达到消毒抑菌的效果。

请参阅图5，横向封板42左右两上端均固定连接有弧形挡板5，横向封板42左右两端均固定连接有多个均匀分布的尖刺9，当降阻模块32和抑菌模块33内的微电导电液以及抑菌消毒液在长时间使用后含量不足时，可以通过弧形挡板5和尖刺9的配合作用将降阻球6和抑菌球7刺破，从而实现即时补充微电导电液以及抑菌消毒液，进而有效加快心率检测的进程，降阻球6和抑菌球7的直径均大于弧形挡板5下端与降阻抑菌板3内底端之间的距离，使得在微电导电液以及抑菌消毒液充足情况下，降阻球6和抑菌球7很难自动穿过弧形挡板5与降阻抑菌板3内底端之间的空隙，从而有效避免微电导电液以及抑菌消毒液过于饱和，导致资源浪费的情况，降阻球6和抑菌球7均为弹性材料制成，使得降阻球6和抑菌球7能够发生形变，使用者可以通过向弧形挡板5内挤压降阻球6或抑菌球7，使得二者发生形变从而进入到弧形挡板5内被尖刺9刺破，便于及时控制微电导电液以及抑菌消毒液的补充，从而有效保证在对看守所或留置室内人员进行心率检测时，能够始终保持卫生安全性。

请参阅图6，检测模块31包括上降阻端311和下抑菌端312，上降阻端311位于下抑菌端312上方，上降阻端311和下抑菌端312内部均镶嵌有多个横向引流条81，上降阻端311内的横向引流条81端部贯穿纵向封板41并延伸至降阻模块32内，下抑菌端312内的横向引流条81端部贯穿纵向封板41并延伸至抑菌模块33内，上降阻端311内通过横向引流条81将微电导电液吸引传递到上降阻端311内部，从而使得手掌贴附在检测模块31上表面进行心率检测时，微电导电液能够与手掌皮肤接触，有效降低皮肤与电极间阻抗，从而实现自动提高手掌的微电导电率、加速心率数据的获取、以及有效提高获取的心率数据的精确度，使得对看守所或留置室内人员的心率变化情况的检测效果更好。下抑菌端312内部镶嵌有多个均匀分布的纵向引流条82，纵向引流条82上端贯穿上降阻端311并与上降阻端311上表面相平齐，下抑菌端312内部通过横向引流条81浸润有抑菌消毒液，同时纵向引流条82可以将抑菌消毒液穿过上降阻端311引流传递至上降阻端311表面，使得手掌贴附在检测模块31上表面进行心率检测时，不仅能够对手掌进行消毒抑菌，还可以有效避免检测模块31表面由于湿润度较高而滋生细菌的情况，从而可以有效提高在看守所或留置室内多人使用本装置时的卫生安全。横向引流条81和纵向引流条82均由竹棉纤维制成，竹棉纤维具有一定的抑菌抗菌的效果，从而可以有效保证微电导电液和抑菌消毒液在引流传递过程中不易滋生细菌，进而有效提高本装置的卫生安全性，降低在心率检测过程中对看守所或留置室内人员身体健康的影响。

可以通过将手掌放置在降阻抑菌板3上，放大监测对象手掌微电的信号获取心率周期，基于数据变动规律周期方式分析心率，有效避免了杂波和数值波动的影响，从而有效降低误差并提高精度（心率监测误差对比见下表），表中a表示本装置的数据，b为现有技术的数据：

同时通过降阻抑菌板3的设置，在进行心率检测过程中，一方面可以有效降低皮肤与电极间阻抗，提高在进行心率检测时皮肤的微电导电率，从而有效提高本装置通过检测手掌获取心率数据的精度以及效率，另一方面可以有效抑制细菌在检测模块31上表面细菌的滋生，进而有效提高本装置的卫生安全性。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，包括手掌微电信号变化周期测量装置，其特征在于：所述手掌微电信号变化周期测量装置包括电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块，所述电源保障模块包括微电测量板以及微电信号放大模块，所述数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均与电源保障模块信号连接，所述手掌微电信号变化周期测量装置包括安装在椅子把手上的手掌检测面板（2），所述电源保障模块、数据寄存模块、电压周期处理模块和数据输出模块均电性连接在手掌检测面板（2）内，所述手掌检测面板（2）上表面嵌入粘贴有降阻抑菌板（3），所述降阻抑菌板（3）内部固定连接有纵向封板（41）和横向封板（42），所述横向封板（42）与纵向封板（41）垂直接触，且横向封板（42）位于纵向封板（41）右侧中部，所述纵向封板（41）和横向封板（42）将降阻抑菌板（3）分隔成位于左侧的检测模块（31）、位于右上方的降阻模块（32）以及位于右下方的抑菌模块（33），所述电源保障模块位于检测模块（31）正下方。

2.根据权利要求1所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述手掌微电信号变化周期测量装置的运行电压为低于12V直流电的电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述微电测量板对手掌表面的数据采集时间不低于20s。

4.根据权利要求1所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述降阻模块（32）和抑菌模块（33）内分别填充有多个降阻球（6）和多个抑菌球（7），所述降阻球（6）内部和降阻模块（32）内均填充有微电导电液，所述抑菌球（7）内和抑菌模块（33）内均填充有抑菌消毒液。

5.根据权利要求4所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述横向封板（42）左右两上端均固定连接有弧形挡板（5），所述横向封板（42）左右两端均固定连接有多个均匀分布的尖刺（9）。

6.根据权利要求5所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述降阻球（6）和抑菌球（7）的直径均大于弧形挡板（5）下端与降阻抑菌板（3）内底端之间的距离。

7.根据权利要求6所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述降阻球（6）和抑菌球（7）均为弹性材料制成。

8.根据权利要求7所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述检测模块（31）包括上降阻端（311）和下抑菌端（312），所述上降阻端（311）位于下抑菌端（312）上方，所述上降阻端（311）和下抑菌端（312）内部均镶嵌有多个横向引流条（81），所述上降阻端（311）内的横向引流条（81）端部贯穿纵向封板（41）并延伸至降阻模块（32）内，所述下抑菌端（312）内的横向引流条（81）端部贯穿纵向封板（41）并延伸至抑菌模块（33）内。

9.根据权利要求8所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述下抑菌端（312）内部镶嵌有多个均匀分布的纵向引流条（82），所述纵向引流条（82）上端贯穿上降阻端（311）并与上降阻端（311）上表面相平齐。

10.根据权利要求9所述的一种基于手掌表面微电信号变化获取心率的采集装置，其特征在于：所述横向引流条（81）和纵向引流条（82）均由竹棉纤维制成。

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