CN213423043U

CN213423043U - 一种温湿度补偿血糖检测芯片、检测仪

Info

Publication number: CN213423043U
Application number: CN202022062440.3U
Authority: CN
Inventors: 陈杨; 沈兵; 王晨
Original assignee: Shanghai Rolling Instrument Equipment Co ltd
Current assignee: Shanghai Rolling Instrument Equipment Co ltd
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2030-09-22

Abstract

本实用新型提供的温湿度补偿血糖检测芯片、检测仪、基于其的血糖检测方法及电子设备，属于血糖检测技术领域，所述芯片包括：基底，用于安装各零件；所述基底上设置有VCC引脚、GND引脚、Tx引脚和Rx引脚；传感器，用于检测待检测者呼吸数据；所述传感器分别与所述VCC引脚和所述GND引脚连接；MCU，用于根据所述传感器的呼吸数据输出血糖检测数据；所述MCU分别与所述VCC引脚、所述GND引脚、所述Tx引脚和所述Rx引脚连接，所述MCU与所述传感器连接。籍此使得该芯片在温度变化很大时得到与常温下近似相同的检测值；该芯片在湿度很大时得到与低湿度条件下近似相同的检测值，同时集成度高，大大节省空间。

Description

一种温湿度补偿血糖检测芯片、检测仪

技术领域

本实用新型属于血糖检测技术领域，具体涉及一种温湿度补偿血糖检测芯片、及其检测仪。

背景技术

为了实时监控人体监控，现有技术提供了血糖检测装置，但是现有的血糖检测装置受温度影响大，温度变化明显时血糖测试值不准确；同时现有的血糖检测装置受湿度影响大，不能排除湿度过高对传感器准确性的影响。另外，现有的血糖检测装置集成度不够高，体积大，浪费空间。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种温湿度补偿血糖检测芯片，包括：

基底，用于安装各零件；所述基底上设置有VCC引脚、GND引脚、Tx引脚和Rx引脚；

传感器，用于检测待检测者呼吸数据；所述传感器分别与所述VCC引脚和所述GND引脚连接；

MCU，用于根据所述传感器的呼吸数据输出血糖检测数据；所述MCU分别与所述VCC引脚、所述GND引脚、所述Tx引脚和所述Rx引脚连接，所述MCU与所述传感器连接。

其中，所述传感器包括：热敏电阻温感电路、负反馈调节电路和测试信号输出电路，其中，所述热敏电阻温感电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，所述负反馈调节电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述热敏电阻温感电路连接，所述测试信号输出电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述MCU连接。

其中，所述热敏电阻温感电路包括：电阻R2和电阻R3，其中所述电阻R2为热敏电阻，所述电阻R2的第一端连接所述电阻R3的第一端而第二端连接所述GND引脚，所述电阻R3的第二端连接所述VCC引脚。

在可能的优选方式下，所述负反馈调节电路包括：电阻R1和三极管T1，其中，所述电阻R1的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述三极管T1的集电极，所述三极管T1的发射极连接所述GND引脚而基极连接所述热敏电阻温感电路中电阻R3的第一端。

在可能的优选方式下，所述测试信号输出电路包括：电阻R4和电阻R5，其中，所述电阻R4的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述MCU，所述电阻R5的第一端连接所述GND引脚而第二端连接所述MCU。

在可能的优选方式下，所述传感器表面铺设有疏水膜。

在可能的优选方式下，所述电阻R4上涂有气体敏感材料，

在可能的优选方式下，所述传感器包括多个，所有的所述传感器互相并联地与所述MCU连接。

本实用新型还提供了一种温湿度补偿血糖检测仪，其包括采用上述中任一所述的温湿度补偿血糖检测芯片制成。

本申请提供的该温湿度补偿血糖检测芯片、检测仪，该芯片在温度变化很大时得到与常温下近似相同的检测值；该芯片在湿度很大时得到与低湿度条件下近似相同的检测值，同时集成度高，大大节省空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种温湿度补偿血糖检测芯片的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种温湿度补偿血糖检测芯片的传感器放大示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本申请中的“第一”、“第二”等可以理解为名词仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“布设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况，结合现有技术来理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。且图示中的部件中的一个或多个可以是必须的或非必须的，以及上述图示的各部件之间的相对位置关系可以根据实际需要进行调整。

如图1-2，在本申请实施例中，本实用新型提供了一种温湿度补偿血糖检测芯片，包括：

基底10，用于安装各零件；所述基底10上设置有VCC引脚、GND引脚、Tx引脚和Rx引脚；

传感器20，用于检测待检测者呼吸数据；所述传感器20分别与所述VCC引脚和所述GND引脚连接；

MCU30，用于根据所述传感器20的呼吸数据输出血糖检测数据20；所述MCU30分别与所述VCC引脚、所述GND引脚、所述Tx引脚和所述Rx引脚连接，所述MCU30与所述传感器20连接。

当使用此温湿度补偿血糖检测芯片对血糖进行检测时，VCC引脚预先与外界电源连接，GND引脚接地，Tx引脚和Rx引脚预先与外界终端连接。外界电源通过VCC引脚为传感器20和MCU30供电，多个传感器20对待检测者的呼吸数据进行检测，多个呼吸数据传输给MCU30，MCU30根据多个呼吸数据计算得到待检测者的血糖检测数据，MCU30将并行的血糖检测数据转换为串行的数据并通过Tx引脚输出给外界终端，外界终端通过Rx引脚向MCU30获取血糖检测数据，同时外界终端也通过Rx引脚便于与MCU30进行数据交换。

在本申请实施例中，所述传感器20表面铺设有疏水膜。

在本申请实施例中，传感器20表面的疏水膜将传感器20完全包裹，从而使得传感器20与外界空气隔绝，可以有效地防止水分子进入传感器20而与传感器20中的器件接触，降低内部器件接触水而影响传感器20的正常工作，以及降低高湿环境对检测的影响。

如图1-2，在本申请实施例中，所述传感器20包括多个，所有的所述传感器20互相并联地与所述MCU30连接。

在本申请实施例中，传感器20的数量为9个，依次由S1-S9表示，每个传感器20互相并联地与MCU30连接。比如传感器S1通过数据线s1与MCU30连接。多个传感器20分别对待检测者的呼吸数据进行检测，并且得到多个呼吸数据，MCU30可以对多个呼吸数据进行求平均值计算，从而得到更准确的检测数据，使得血糖监测结果更准确。

如图1-2，在本申请实施例中，所述传感器20包括：热敏电阻温感电路、负反馈调节电路和测试信号输出电路，其中，所述热敏电阻温感电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，所述负反馈调节电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述热敏电阻温感电路连接，所述测试信号输出电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述MCU30连接。

在本申请实施例中，当传感器20对待检测者的呼吸数据进行检测时，具体地，测试信号输出电路对待检测者的呼吸数据进行检测，热敏电阻温感电路对传感器20周围的环境中的温湿度做出相应的反应，并发送指令给负反馈调节电路，负反馈调节电路根据指令降低温湿度对测试信号输出电路带来的影响。

如图1-2，在本申请实施例中，所述热敏电阻温感电路包括：电阻R2和电阻R3，其中，所述电阻R2的第一端连接所述电阻R3的第一端而第二端连接所述GND引脚，所述电阻R3的第二端连接所述VCC引脚。

如图1-2，在本申请实施例中，所述负反馈调节电路包括：电阻R1和三极管T1，其中，所述电阻R1的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述三极管T1的集电极，所述三极管T1的发射极连接所述GND引脚而基极连接所述热敏电阻温感电路中电阻R3的第一端。

如图1-2，在本申请实施例中，所述测试信号输出电路包括：电阻R4和电阻R5，其中，所述电阻R4的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述MCU30，所述电阻R5的第一端连接所述GND引脚而第二端连接所述MCU30。

下面对传感器20的工作原理进行详细描述。

当传感器20所处的环境温度升高时，由于电阻R2为热敏电阻，电阻R3为正常电阻，故而电阻R2的阻值会变小，但电阻R3的阻值不变，导致三极管T1基极的电压下降，使得三极管T1的导通电流变小。此导通电流经过电阻R1，由于导通电流变小，故而电阻R1产生的热量下降，电阻R1的温度也随之下降。

同理，当传感器20所处的环境温度降低时，根据上述分析，电阻R1的温度反而上升。

进一步地，三极管T1的电压计算公式为：V=VCC*（R2/（R3+R2））...①；

三极管T1的导通电流计算公式为：I=10*V mA...②）；

电阻R1的功率计算公式为：P=VCC*I...③）；

电阻R1的温度计算公式为：T=20*P℃...④)。

下面以传感器S1为具体实施例对图2中的电路进行详细描述，此时，如图2，传感器S1通过引线s1与MCU30连接。

在图2中，电阻R3设计成5400欧姆，当电阻R2为1000欧姆时，经过公式①-④，此时三极管T1的电压V=3.3*1000/(5400+1000)=0.5v，三极管T1的导通电流I=10*0.5=5mA，电阻R1的功率P=3.3*5=16.5mW，电阻R1的温度T=20*16.5=330℃。当温度降低后，电阻R2变大到1200欧姆，三极管T1的电压V=3.3*1200/(5400+1200)=0.6v，T1的导通电流I=10*0.6=6mA，电阻R1的功率P=3.3*6=19.8mW，显然地，电阻R1的功率增大，从而使电阻R1的温度升高，从而实现对传感器S1温度的调节。

当待检测者对传感器20进行呼气检测时，传感器20获取待检测者的呼吸数据。具体地，由于电阻R4上涂有气体敏感材料，其中该气体敏感材料可以为已知现有技术中用于检测血糖相关的气体敏感材料，但值得一提的是，在优选实施方式下，该气体敏感材料还包括申请人在先申请的《MEMS糖尿病呼出气检测传感器》中所提及的在片状氧化钨表面负载Au单原子的材料制成。籍此当传感器20所处的气体浓度升高时，S1处的电压升高，反之S1处的电压下降。此时，根据公式可以计算得到气体浓度C1=800*VS1ppb（其中VS1即第1通道S信号的电压值，ppb是被测气体浓度单位）。例如当VS1=1v时，表示通道1测得的被测气体浓度C1=800*1=800ppb。

综上所述，本申请提供的该温湿度补偿血糖检测芯片、检测仪，该芯片在温度变化很大时得到与常温下近似相同的检测值；该芯片在湿度很大时得到与低湿度条件下近似相同的检测值，同时集成度高，大大节省空间。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，包括：基底，用于安装各零件；所述基底上设置有VCC引脚、GND引脚、Tx引脚和Rx引脚；传感器，用于检测待检测者呼吸数据；所述传感器分别与所述VCC引脚和所述GND引脚连接；MCU，用于根据所述传感器的呼吸数据输出血糖检测数据；所述MCU分别与所述VCC引脚、所述GND引脚、所述Tx引脚和所述Rx引脚连接，所述MCU与所述传感器连接；其中所述传感器包括：热敏电阻温感电路、负反馈调节电路和测试信号输出电路，其中，所述热敏电阻温感电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，所述负反馈调节电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述热敏电阻温感电路连接，所述测试信号输出电路的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述GND引脚，且与所述MCU连接；而所述热敏电阻温感电路包括：电阻R2和电阻R3，其中所述电阻R2为热敏电阻，所述电阻R2的第一端连接所述电阻R3的第一端而第二端连接所述GND引脚，所述电阻R3的第二端连接所述VCC引脚。

2.根据权利要求1所述的温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，所述负反馈调节电路包括：电阻R1和三极管T1，其中，所述电阻R1的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述三极管T1的集电极，所述三极管T1的发射极连接所述GND引脚而基极连接所述热敏电阻温感电路中电阻R3的第一端。

3.根据权利要求2所述的温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，所述测试信号输出电路包括：电阻R4和电阻R5，其中，所述电阻R4的第一端连接所述VCC引脚而第二端连接所述MCU，所述电阻R5的第一端连接所述GND引脚而第二端连接所述MCU。

4.根据权利要求3所述的温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，所述电阻R4上涂有气体敏感材料。

5.根据权利要求1所述的温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，所述传感器表面铺设有疏水膜。

6.根据权利要求1所述的温湿度补偿血糖检测芯片，其特征在于，所述传感器包括多个，所有的所述传感器互相并联地与所述MCU连接。

7.一种温湿度补偿血糖检测仪，其特征在于，包括采用如权利要求1-6中任一所述的温湿度补偿血糖检测芯片制成。