CN205006862U - 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 - Google Patents
测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205006862U CN205006862U CN201520614094.1U CN201520614094U CN205006862U CN 205006862 U CN205006862 U CN 205006862U CN 201520614094 U CN201520614094 U CN 201520614094U CN 205006862 U CN205006862 U CN 205006862U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- relative concentration
- ion relative
- human body
- intelligent ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
一种测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，基于离子浓度变化引起水溶液近红外光谱吸收峰的改变这一原理，它利用近红外光谱技术去测量人体细胞外液离子浓度。本实用新型的智能戒指包括电源模块、无线模块、检测模块，检测模块包括近红外发射模块，近红外检测模块，温度传感器。温度传感器用于减小测量误差。本实用新型的智能戒指可以把检测得到的数据通过蓝牙技术传送至终端机。通过以上技术方案，本实用新型的智能戒指结合终端机可以提醒用户适时适量去补充水同时也可以利用温度传感器得到的数据提醒用户适时穿衣保暖。
Description
所属技术领域
本实用新型是一种智能可穿戴产品，涉及电子产品和近红外光谱技术。
背景技术
细胞外液离子浓度的稳定对维持人体水平衡具有重要作用。而市场上少有面向大众的无创测量人体细胞外液离子浓度从而获知人体水含量等信息的产品。
血浆晶体渗透压由血浆中的电解质、葡萄糖、尿素等小分子晶体物质所形成。这些小分子晶体物质约80％来自钠离子和氯离子。水溶液中氢键的形成会使OH键振动的力常数发生变化，而钠离子和氯离子等离子会破坏水溶液中的氢键，造成OH键振动的力常数增加。又因为水的某一近红外光谱吸收峰的强度与其对应具有某范围振动频率的OH基团浓度密切相关。所以离子浓度的变化会间接影响水溶液某一近红外光谱吸收峰的强度。而且被测手指指骨上的组织一天厚度变化不明显，所以水溶液某一波长处吸收峰的强度便可与离子浓度建立联系，离子浓度越高水溶液吸收峰强度越大(既越“凹”)。血浆总渗透压约99.6％是血浆晶体渗透压形成的，而血浆晶体渗透压由血浆中的电解质、葡萄糖、尿素等小分子晶体物质所形成。这些小分子晶体物质约85％来自电解质。所以一个健康人的细胞外液离子浓度整体上决定着这个人的水平衡，就连下丘脑渗透压感受器也是通过感知钠离子浓度变化去调节人体水平衡的。基于上文所述的种种理论，本实用新型欲利用近红外光谱技术去测量人体细胞外液离子的相对浓度。
同时人体在天气寒冷的时候若穿衣保暖不足，手脚温度变化明显，本实用新型欲利用温度传感器去测量手指的温度，可获知体温的情况亦可减小细胞外液离子相对浓度的测量误差。
发明内容
为了实现上述目的，本实用新型提供一种测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指。
它包括可进行细胞外液离子相对浓度和手指温度检测的检测模块，可将检测模块测得的细胞外液离子相对浓度和手指温度进行无线传输至终端机的无线模块和提供电能的电源模块。
优选地，检测模块由近红外发射模块，近红外检测模块和温度传感器组成。
优选地，近红外发射模块含有一个可向指骨上方组织发出波长为1500nm近红外光的近红外发光二极管。因为在波长1500nm附近有一强度较好的吸收峰。
优选地，近红外检测模块由近红外光敏二极管，升压模块，信号放大模块，模/数转换模块组成，所述近红外检测模块可探测到从指骨上方组织出来的近红外光并将其转换成电信号。
优选地，无线模块由蓝牙无线单片机及其外围电路和与蓝牙无线单片机相连的天线组成。
优选地，升压模块由DC/DC升压芯片及其外围电路组成，所述的升压模块为近红外光敏二极管提供反向电压。
优选地，信号放大模块由互阻抗放大器(TIA)及其外围电路组成，所述信号放大模块可将近红外光敏二极管产生的电流信号转换成电压信号并传送至模/数转换模块。
优选地，模/数转换模块由16位分辨率的模/数转换芯片(ADC)及其外围电路组成，所述模/数转换模块可将由信号放大模块传送过来的模拟信号转换成数字信号并将其传送至蓝牙无线单片机。
优选地，电源模块由弯曲的锂聚合物电池，稳压器及其外围电路组成，所述稳压器为低压差线性稳压器(LDO)。
优选地，终端机可以是智能手机，平板电脑，个人计算机。
本实用新型的有益效果是，可以获知用户的细胞外液离子浓度相对值，通过终端机提醒用户什么时候喝多少量的水，用户还可以在终端机查看自己一整天补水是否充足等信息。同时，获知用户手指温度，通过终端机告诉用户穿衣保暖是否足够。
附图说明
图1是本实用新型的主要组成部分
图2是智能戒指主要测量部位，图中圆圈所示部位为主要测量部位
图3是电源模块及其电路图
图4是无线模块及其电路图
图5是近红外发射模块及其电路图
图6是近红外光敏二极管和信号放大模块及它们的电路图
图7是升压模块及其电路图
图8是模/数转换模块及其电路图
图9是实施例中的智能戒指由圆圈状被断开后拉直图
具体实施方式
如图3，电源模块(3)由弯曲的锂聚合物电池(31)，稳压器及其外围电路组成，所述稳压器为低压差线性稳压器(LDO)(32)。对于LDO，本实施例选用的是TOREX公司的XC6222。其管脚依次是a：VIN、b：NC、c：VOUT、d：NC、e：VSS、f：CE。采用USP-6C封装，其尺寸为1.8*2*0.5(单位：mm)LDO通过VOUT管脚输出稳定电源供给整个电路。
如图4，无线模块(2)由蓝牙无线单片机(21)及其外围电路和与蓝牙无线单片机相连的天线(22)组成。对于蓝牙无线单片机，本实施例选用的是TI公司的cc2640。其管脚依次是a：RF_P、b：RF_N、c：VSS、d：RX_TX、e：X32K_Q1、f：X32K_Q2、g：VSS、h：DIO_0、i：DIO_1、j：DIO_2、k：VDDS2、l：DCOUPL、m：JTAG_TMSC、n：JTAG_TCKC、o：DIO_3、p：DIO_4、q：VSS、r：DCDC_SW、s：VDDS_DCDC、t：VSS、u：RESET_N、v：DIO_5、w：DIO_6、x：DIO_7、y：DIO_8、z：DIO_9、aa：VDDS、bb：VDDR、cc：VSS、dd：X24M_N、ee：X24M_P、ff：VDDR_RF。采用RSM封装，其尺寸为4*4*1(单位：mm)。
如图5，近红外发射模块(11)含有一个可向指骨上方组织(4)发出波长为1500nm近红外光的近红外发光二极管(111)。对于近红外发光二极管，本实施例选用的是KYOSEMI公司的KEDE1458K。它由三极管驱动和由cc2640控制其发光间隔及发光时间。
如图6，对于近红外光敏二极管(5)，本实施例选用的是HAMAMATSU公司的G12180。
信号放大模块(7)由互阻抗放大器(TIA)(71)及其外围电路组成，所述信号放大模块(7)可将近红外光敏二极管(5)产生的电流信号转换成电压信号并传送至模/数转换模块(8)。对于TIA，本实施例选用的是TI公司的ONET8551T。其管脚依次是a：BW0、b：GND、c：GND、d：BW1、e：GND、f：OUT-、g：GND、h：RSS_EB、i：RSS_IB、j：NC、k：GND、l：FILTER2、m：IN、n：FILTER、o：GND、p：VCC_IN、q：VCC_OUT、r：GND、s：OUT+、t：GND。其尺寸为3.2*1.5*0.75(单位：mm)。
如图7，升压模块(6)由DC/DC升压芯片(61)及其外围电路组成，所述升压模块(6)为近红外光敏二极管(5)提供10V的反向电压。对于DC/DC升压芯片，本实施例选用的是TI公司的TPS61040DBVRG4。其管脚依次是a：SW、b：FB、c：GND、d：EN、e：VIN。其尺寸为3*2*1.5(单位：mm)。其EN管脚与cc2640的DIO_5相连，由cc2640控制其开关。
如图8，模/数转换模块(8)由16位分辨率的模/数转换芯片(ADC)(81)及其外围电路组成，相比cc2640集成的12位ADC，(81)具有更高分辨率。所述模/数转换模块可将由信号放大模块(7)传送过来的模拟信号转换成数字信号并将其传送至蓝牙无线单片机(21)。对于ADC(81)，本实施例选用的是TI公司的ADS1100AOIDBVR。其管脚依次是a：VIN-、b：VDD、c：SDA、d：SCL、e：GND、f：VIN+。其尺寸为3*1.7*1.5(单位：mm)。(81)的SCL管脚和SDA管脚分别与cc2640的DIO_8、DIO_9相连，进行数据传输的确认和进行数据传输。
对于温度传感器(13)，本实施例选用cc2640内部集成的温度传感器。
如图9，本实施例的智能戒指的拉直图以及各主要元件的分布位置。
以上实施例仅用于说明本发明，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，例如制成其他智能可穿戴产品。因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是它包括可进行细胞外液离子相对浓度和手指温度检测的检测模块(1)，可将检测模块(1)测得的细胞外液离子相对浓度和手指温度进行无线传输至终端机的无线模块(2)和提供电能的电源模块(3)。
2.如权利要求1所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是检测模块(1)由近红外发射模块(11)、近红外检测模块(12)和温度传感器(13)组成。
3.如权利要求2所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是近红外发射模块(11)含有一个可向指骨上方组织(4)发出波长为1500nm近红外光的红外发光二极管(111)。
4.如权利要求2所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是近红外检测模块(12)由近红外光敏二极管(5)，升压模块(6)，信号放大模块(7)，模/数转换模块(8)组成，所述近红外检测模块(12)可探测到从指骨上方组织(4)出来的近红外光并将其转换成电信号。
5.如权利要求1所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是无线模块(2)由蓝牙无线单片机(21)及其外围电路和与蓝牙无线单片机相连的天线(22)组成。
6.如权利要求4所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是升压模块(6)由DC/DC升压芯片(61)及其外围电路组成，所述升压模块(6)为近红外光敏二极管(5)提供反向电压。
7.如权利要求4所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是信号放大模块(7)由互阻抗放大器(TIA)(71)及其外围电路组成，所述信号放大模块(7)可将近红外光敏二极管(5)产生的电流信号转换成电压信号并传送至模/数转换模块(8)。
8.如权利要求4所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是模/数转换模块(8)由16位分辨率的模/数转换芯片(ADC)(81)及其外围电路组成，所述模/数转换模块可将由信号放大模块(7)传送过来的模拟信号转换成数字信号并将其传送至蓝牙无线单片机(21)。
9.如权利要求1所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是电源模块(3)由弯曲的锂聚合物电池(31)，稳压器及其外围电路组成，所述稳压器为低压差线性稳压器(LDO)(32)。
10.如权利要求1所述的测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指，其特征是终端机可以是智能手机，平板电脑，个人计算机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520614094.1U CN205006862U (zh) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520614094.1U CN205006862U (zh) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205006862U true CN205006862U (zh) | 2016-02-03 |
Family
ID=55205498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520614094.1U Expired - Fee Related CN205006862U (zh) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205006862U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106466175A (zh) * | 2015-08-14 | 2017-03-01 | 黄富滨 | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 |
| WO2021017915A1 (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 华为技术有限公司 | 指环式监护设备及监护系统 |
-
2015
- 2015-08-14 CN CN201520614094.1U patent/CN205006862U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106466175A (zh) * | 2015-08-14 | 2017-03-01 | 黄富滨 | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 |
| WO2021017915A1 (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 华为技术有限公司 | 指环式监护设备及监护系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104510478B (zh) | 基于可穿戴装置的血氧饱和度检测装置 | |
| CN202699116U (zh) | 一种手机保护套的人体生理参数检测装置 | |
| CN103876718A (zh) | 基于生理参数的健康监控方法及系统 | |
| CN205006862U (zh) | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 | |
| CN202956857U (zh) | 一种人体健康信息获取、定位及危险报警装置 | |
| Yuan et al. | Embracing self-powered wireless wearables for smart healthcare | |
| CN101822435B (zh) | 一种皮带 | |
| CN102012264A (zh) | 可侦测环境光的照度的手持装置 | |
| CN202676267U (zh) | 一种采用蓝牙技术传输称量数据的电子健康称 | |
| WO2015166990A1 (ja) | 脈波センサ、及び脈波計測モジュール | |
| CN203524681U (zh) | 一种基于户外运动的人体健康监测系统 | |
| CN105146869B (zh) | 一种登山柺检测系统及其检测方法 | |
| CN209883229U (zh) | 一种工业环境下人员安全监测与精确定位手腕 | |
| CN110179638A (zh) | 一种基于Internet的智行监护拐杖及系统 | |
| CN203054082U (zh) | 一种多路电能计量设备 | |
| Caldara et al. | Low power textile-based wearable sensor platform for pH and temperature monitoring with wireless battery recharge | |
| CN106466175A (zh) | 测量人体细胞外液离子相对浓度的智能戒指 | |
| CN205003834U (zh) | 一种可穿戴式无线血乳酸阈运动检测设备 | |
| CN106361307B (zh) | 基于光传感的可佩带式生命体征监测设备及血压检测方法 | |
| CN104510479A (zh) | 一种血氧采集系统 | |
| CN204351840U (zh) | 一种血氧采集系统 | |
| CN102879742A (zh) | 一种电池电量检测电路 | |
| CN207692827U (zh) | 可穿戴装置 | |
| CN205683087U (zh) | 一种血糖监测装置 | |
| CN105608836B (zh) | 一种便携式野外应急求救器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160203 Termination date: 20180814 |