CN211122653U - 一种基于感应开关的敷贴传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于感应开关的敷贴传感器，包括电源模块和传感器主体，所述的传感器主体包括测量单元和微控制单元；其中，还包括：电源开关单元、感应开关单元和电源锁定单元；所述电源开关单元连接在所述电源模块与所述微控制单元之间；所述感应开关单元与所述电源开关单元连接，用于响应外界环境的变化而导通或截止，进而控制所述电源开关单元的通断；所述微控制单元被配置为在接收到所述测量单元发送的分析物数据时生成导通状态锁定信号；所述电源锁定单元连接在所述电源模块和所述微控制单元之间，用于响应微控制单元发出的导通状态锁定信号，将所述电源开关单元锁定为导通状态。实现有效的电源管理、结构紧凑、体积小且性能可靠、稳定。
Description
技术领域
本发明涉及生物传感器技术领域，特别涉及一种低功耗的分析物传感器。
背景技术
糖尿病是一种常见的慢性非传染疾病,因此检测个体内的葡萄糖或其他分析物(如乳酸盐、氧等)的水平对于他们的健康极其重要。例如，监控葡萄糖对于患有糖尿病的个体尤其重要。糖尿病患者通常监控葡萄糖水平，以确定其葡萄糖水平是否保持在临床安全范围内，并且还可使用该信息来确定是否和/或何时需要胰岛素来降低在其体内的葡萄糖水平，或者何时需要额外葡萄糖来提高在其体内的葡萄糖水平。
目前已开发出经皮葡萄糖传感器来进行连续的葡萄糖监测，这些传感器利用针引入器将传感元件插到皮肤下，将该传感器的其余部分留在身体外面。使用此种佩戴方式对传感器的易用性、舒适性、可靠性方面都是十分重要的。而且对于需要电池或类似电源来执行操作的装置而言，电源管理也是重要的。常见的激活传感器的方式是通过设置激活开关（如设置在外部的物理按键），但势必会增加产品体积，并增加密封难度，使得产品结构更加复杂。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服公知技术存在的上述缺陷，而提供一种基于感应开关的敷贴传感器，实现有效的电源管理的同时，结构紧凑、体积小且性能可靠、稳定。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，依据本实用新型提供的一种基于感应开关的敷贴传感器，包括电源模块和传感器主体，所述的传感器主体包括测量单元和微控制单元，所述的电源模块用于为传感器主体供电；所述测量单元与微控制单元连接，用于采集分析物数据，并将采集的分析物数据传输至所述微控制单元进行数字化和后续处理；其中，还包括：电源开关单元、感应开关单元和电源锁定单元；
所述电源开关单元连接在所述电源模块与所述微控制单元之间，其导通时电源模块向所述传感器主体供电；
所述感应开关单元与所述电源开关单元连接，用于响应外界环境的变化而导通或截止，进而控制所述电源开关单元的通断；
所述微控制单元被配置为在接收到所述测量单元发送的分析物数据时生成导通状态锁定信号；
所述电源锁定单元连接在所述电源模块和所述微控制单元之间，用于响应微控制单元发出的导通状态锁定信号，将所述电源开关单元锁定为导通状态。
本发明还可以采取以下技术方案进一步实现：
前述的敷贴传感器，其中，所述电源开关单元包括PMOS管Q1和电阻R1，所述PMOS管Q1的源极和电阻R1的一端连接所述电源模块的正极，所述PMOS管Q1的栅极和电阻R1的另一端均分别连接所述电源锁定单元和感应开关单元，所述PMOS管Q1的源极连接所述微控制单元。
前述的敷贴传感器，其中，所述感应开关单元包括一感应开关S1，所述感应开关S1的第一输出端连接所述电源开关单元，所述感应开关S1的第二输出端接地。
前述的敷贴传感器，其中，所述的电源锁定单元包括一NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的漏极连接所述电源开关单元，所述NMOS管Q2的栅极连接所述微控制单元，所述NMOS管Q2的源极接地。
前述的敷贴传感器，其中，所述感应开关为磁控开关或光控开关。
前述的敷贴传感器，其中，所述磁控开关由基于混合信号CMOS技术的全极型霍尔效应传感器组成。
前述的敷贴传感器，其中，所述光控开关由基于光电效应并对光电流进行多级放大的模拟环境光传感器组成。
前述的敷贴传感器，其中，所述电源模块包括一次性电池。
采用上述结构，本实用新型的敷贴传感器至少具有以下效果：
1.出厂时置于包装盒内处于断电状态，使用时拿出产品即可开启，这样保证了出厂到卖出期间处于极低功耗，且无需任何外部开关，可实现产品不开孔，提高了产品的防水性能，所使用的感应开关占用空间小，可缩小产品体积。
2.通过设置电源锁定单元，当传感器正常工作时，电源开关单元始终处于导通状态，此时电源能稳定的给传感器主体供电，避免了敷贴传感器在使用状态中因外界环境变化导致感应开关的误断开，提升了电源供电的稳定性和可靠性。
3.未打开包装时，如外界有瞬间的强光干扰或强磁干扰时，可能会导致感应开关误导通，此时由于没有测量单元的检测信号，控制单元不会启动电源锁定单元，当强光或强磁消失后，感应开关会自动断开，这样就能保证将功耗降到最低，保证产品能够长期存储。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的结构、特征及其效果，详细说明如下：
如图1、图2所示，本实用新型提供的一种基于感应开关的敷贴传感器，包括电源模块1和传感器主体2，所述的传感器主体2包括测量单元21和微控制单元22，所述的电源模块用于为传感器主体供电；所述测量单元与微控制单元连接，用于采集分析物数据，并将采集的分析物数据传输至所述微控制单元进行数字化和后续处理；其中，还包括：电源开关单元3、感应开关单元4和电源锁定单元5；
所述电源开关单元3连接在所述电源模块1与所述微控制单元22之间，其导通时电源模块向所述传感器主体供电；
所述感应开关单元4与所述电源开关单元3连接，用于响应外界环境的变化而导通或截止，进而控制所述电源开关单元3的通断；
所述电源锁定单5元连接在所述电源模块1和所述微控制单元22之间，当所述微控制单元检测到测量单元的信号时生成导通状态锁定信号，所述电源锁定单元5响应所述导通状态锁定信号而将所述电源开关单元锁定为导通状态；当超过预定时间，所述微控制单元未检测到测量单元信号时，所述微控制单元将自身工作状态置为低功耗模式。微控制单元可采用微控制器（MCU)或者含微控制器内核的片上系统(SOC) ，如STM32F030CC、蓝牙微控制器nRF52832-QFAA等。
本实施方式可进一步通过下面结构实现：
前述的敷贴传感器，其中，所述电源开关单元3包括PMOS管Q1和电阻R1，所述PMOS管Q1的源极和电阻R1的一端连接所述电源模块的正极，所述PMOS管Q1的栅极和电阻R1的另一端均分别连接所述电源锁定单元5和感应开关单元4，所述PMOS管Q1的源极连接所述微控制单元22。PMOS管Q1可选用LSI1013。
前述的敷贴传感器，其中，所述感应开关单元4包括一感应开关S1，所述感应开关S1的第一输出端连接所述电源开关单元3，所述感应开关S1的第二输出端接地。
前述的敷贴传感器，其中，所述的电源锁定单元5包括一NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的漏极连接所述电源开关单元3，所述NMOS管Q2的栅极连接所述微控制单元22，所述NMOS管Q2的源极接地。NMOS管Q2可选用LSI1012
前述的敷贴传感器，其中，所述感应开关S1为磁控开关或光控开关。采用磁控开关时，在敷贴传感器出厂时在包装盒内放入磁铁。具体的，所述磁控开关由基于混合信号CMOS技术的全极型霍尔效应传感器组成（例如可选用SM353LT）。具体的，所述光控开关由基于光电效应并对光电流进行多级放大的模拟环境光传感器组成（例如可选用SY8851DFC）。前述的敷贴传感器，其中，所述电源模块包括一次性电池。例如电源模块可采用CR2032纽扣电池。
采用上述结构，本实用新型的敷贴传感器至少具有以下效果：
1.出厂时置于包装盒内处于断电状态，使用时拿出产品即可开启，这样保证了出厂到卖出期间处于极低功耗，且无需任何外部开关，可实现产品不开孔，提高了产品的防水性能，所使用的感应开关占用空间小，可缩小产品体积。
2.通过设置电源锁定单元，当传感器正常工作时，电源开关单元始终处于导通状态，此时电源能稳定的给传感器主体供电，避免了传感器在使用状态中因外界环境变化导致感应开关的误断开，提升了电源供电的稳定性和可靠性。
3.未打开包装时，如外界有瞬间的强光干扰或强磁干扰时，可能会导致感应开关误导通，此时由于没有测量单元的检测信号，控制单元不会启动电源锁定单元，当强光或强磁消失后，感应开关会自动断开，这样就能保证将功耗降到最低，保证产品能够长期存储。
以下结合较佳实施例对本实用新型的工作原理及工作过程详细描述如下：
敷贴传感器置于包装盒内时，感应开关 S1处于断开状态，PMOS管Q1的栅极通过R1连接电源而处于高电平状态，所以Q1处于截止状态，此时电源模块1不能给传感器主体2供电。当敷贴传感器从包装盒内取出后，感应开关S1会导通，PMOS管Q1的栅极变为低电平信号，使PMOS管Q1导通，电源模块给传感器主体供电，此时微控制单元22检测测量单元21是否有信号，当检测到测量单元的信号时生成导通状态锁定信号，即微控制单元控制PowerEN引脚为高电平，使得NMOS管Q2导通，PMOS管Q1被锁定为导通状态，此时电源模块即使在感应开关误断开时（如在使用状态中衣服遮挡或磁场干扰），仍能持续的给传感器主体供电；当超过预定时间（例如30秒～10分钟）未检测到测量单元信号时，所述微控制单元将自身工作状态置为低功耗模式,并控制PowerEN引脚为低电平，NMOS管Q2处于截止状态，直至敷贴传感器重新置于包装盒内，感应开关S1断开，使得PMOS管Q1截止，电源模块停止给传感器主体供电，敷贴传感器恢复初始状态。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，凡是依据本实用新型的技术方案对以上实施例进行的任何简单修改和等同变换，均属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于感应开关的敷贴传感器，包括电源模块和传感器主体，所述传感器主体包括测量单元和微控制单元，所述的电源模块用于为传感器主体供电；所述测量单元与微控制单元连接，用于采集分析物数据，并将采集的分析物数据传输至所述微控制单元进行数字化和后续处理；其特征在于，还包括：电源开关单元、感应开关单元和电源锁定单元；
所述电源开关单元连接在所述电源模块与所述微控制单元之间，其导通时电源模块向所述传感器主体供电；
所述感应开关单元与所述电源开关单元连接，用于响应外界环境的变化而导通或截止，进而控制所述电源开关单元的通断；
所述微控制单元被配置为在接收到所述测量单元发送的分析物数据时生成导通状态锁定信号；
所述电源锁定单元连接在所述电源模块和所述微控制单元之间，用于响应微控制单元发出的导通状态锁定信号，将所述电源开关单元锁定为导通状态。
2.根据权利要求1所述的敷贴传感器，其特征在于，所述电源开关单元包括PMOS管Q1和电阻R1，所述PMOS管Q1的源极和电阻R1的一端连接所述电源模块的正极，所述PMOS管Q1的栅极和电阻R1的另一端均分别连接所述电源锁定单元和感应开关单元，所述PMOS管Q1的源极连接所述微控制单元。
3.根据权利要求1所述的敷贴传感器，其特征在于，所述感应开关单元包括一感应开关S1，所述感应开关S1的第一输出端连接所述电源开关单元，所述感应开关S1的第二输出端接地。
4.根据权利要求1所述的敷贴传感器，其特征在于，所述的电源锁定单元包括一NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的漏极连接所述电源开关单元，所述NMOS管Q2的栅极连接所述微控制单元，所述NMOS管Q2的源极接地。
5.根据权利要求3所述的敷贴传感器，其特征在于，所述感应开关为磁控开关或光控开关。
6.根据权利要求5所述的敷贴传感器，其特征在于，所述磁控开关由基于混合信号CMOS技术的全极型霍尔效应传感器组成。
7.根据权利要求5所述的敷贴传感器，其特征在于，所述光控开关由基于光电效应并对光电流进行多级放大的模拟环境光传感器组成。
8.根据权利要求1所述的敷贴传感器，其特征在于，所述电源模块包括一次性电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921578954.5U CN211122653U (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 一种基于感应开关的敷贴传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921578954.5U CN211122653U (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 一种基于感应开关的敷贴传感器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN211122653U true CN211122653U (zh) | 2020-07-28 |
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ID=71693232
Family Applications (1)
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| CN201921578954.5U Active CN211122653U (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 一种基于感应开关的敷贴传感器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211122653U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024211786A1 (en) * | 2023-04-07 | 2024-10-10 | Dexcom, Inc. | Near-field-communication-based power control for an analyte sensor system |
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2019
- 2019-09-23 CN CN201921578954.5U patent/CN211122653U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024211786A1 (en) * | 2023-04-07 | 2024-10-10 | Dexcom, Inc. | Near-field-communication-based power control for an analyte sensor system |
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