CN214256619U - 无线传感器和医疗设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无线传感器和医疗设备，包括天线、调制解调装置、处理器、电源转换电路和传感装置。所述调制解调装置与所述天线连接。所述处理器与所述调制解调装置连接。所述电源转换电路分别与所述天线、所述处理器和所述传感装置连接。所述调制解调装置用于将无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器。所述处理器向所述调制解调装置发送的信号，可以通过所述调制解调装置附加到高频震荡上，再由所述天线发射出去。所述电源转换电路用于将所述天线接收的电磁波能转换为电能为所述处理器和所述传感装置供电。所述传感装置和所述处理器无需额外增加电池等电源。即避免了在更换电池时对所述传感装置造成损坏的问题。

Description

无线传感器和医疗设备

技术领域

本申请涉及医疗设备领域，特别是涉及一种无线传感器和医疗设备。

背景技术

在医疗设备中，传感器是必不可少的应用元件。为了适应医疗设备的结构，一般对传感器进行小型化设计。而传感器需要电池等供电设备作为电源。由于医疗设备内结构相对复杂，传感器在更换电池时难度较大，且容易损坏。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种无线传感器和医疗设备。

一种无线传感器，包括：

天线；

调制解调装置，所述调制解调装置与所述天线连接；

处理器，所述处理器与所述调制解调装置连接；

传感装置，所述传感装置与所述处理器连接，以及

电源转换电路，所述电源转换电路分别与所述天线、所述处理器和所述传感装置连接，用于将所述天线接收的电磁波能转换为电能为所述处理器和所述传感装置供电。

在一个实施例中，所述电源转换电路包括：

滤波电路，所述滤波电路与所述天线连接；

倍压电路，所述倍压电路与所述滤波电路连接；以及

稳压续流电路，所述稳压续流电路与所述倍压电路和所述处理器连接。

在一个实施例中，所述天线包括第一导体和第二导体，所述滤波电路包括第一电容C1和电感L，所述第一电容C1的第一端与所述第一导体和所述电感L的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述第二导体和所述倍压电路连接，所述电感L的第二端与所述倍压电路连接。

在一个实施例中，所述倍压电路包括：

第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第二电容C2的第二端与所述稳压续流电路连接；

第三电容C3和第二二极管D2，所述第三电容C3的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接；

第一二极管D1，所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第二端连接，所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接；

第四电容C4和第四二极管D4，所述第四电容C4的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第四电容C4的第二端与所述第四二极管D4的阳极连接；

第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极与所述第三电容C3的第二端连接；

第五二极管D5，所述第五二极管D5的阳极与所述第一电容C1的第二端连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第四电容C4的第二端连接；

第五电容C5，所述第五电容C5的第一端与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第五电容C5的第二端与所述第五二极管D5的阳极连接；以及

第六电容C6，所述第六电容C6的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第六电容C6的第二端与所述第二导体连接，所述第二导体用于接地。

在一个实施例中，所述稳压续流电路包括第七电容C7，所述第七电容C7的第一端与所述第二电容C2的第二端连接，所述第七电容C7的第一端用于接地。

在一个实施例中，所述调制解调装置包括解调器，所述解调器的输入端与所述天线连接，所述解调器的输出端与所述处理器连接。

在一个实施例中，所述调制解调装置包括调制器，所述调制器的输入端与所述处理器连接，所述调制器的输出端与所述天线连接。

在一个实施例中，还包括阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路分别与所述天线、所述电源转换电路、所述解调器和所述调制器连接。

在一个实施例中，所述天线为偶极子天线。

本申请实施例还提供一种医疗设备，包括所述的无线传感器。

本申请实施例提供的所述无线传感器和医疗设备，包括天线、调制解调装置、处理器、电源转换电路和传感装置。所述调制解调装置与所述天线连接。所述处理器与所述调制解调装置连接。所述电源转换电路分别与所述天线、所述处理器和所述传感装置连接。所述调制解调装置用于将无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器。所述处理器向所述调制解调装置发送的信号，可以通过所述调制解调装置附加到高频震荡上，再由所述天线发射出去。所述电源转换电路用于将所述天线接收的电磁波能转换为电能为所述处理器和所述传感装置供电。所述传感装置和所述处理器无需额外增加电池等电源。从而没有更换电池的问题，即避免了在更换电池时对所述传感装置造成损坏的问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的无线传感器模块示意图；

图2为本申请另一个实施例提供的电源转换电路模块示意图；

图3为本申请另一个实施例提供的电源转换电路示意图。

图4为本申请另一个实施例提供的无线传感器模块示意图；

附图标记说明：

无线传感器10、天线100、第一导体110、第二导体120、调制解调装置200、解调器210、调制器220、处理器300、传感装置310、阻抗匹配电路400、电源转换电路500、滤波电路510、倍压电路520、稳压续流电路530、第一电容C、电感L、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

医疗设备具有高磁场、高射频场特性，对于传统的传感器，容易因电子器件或电气导联线耦合对传感器较大干扰，造成采集信号失真，甚至造成传感器器件损坏。在医疗设备中，一般要求传感器越小越好，保证不产生过大的涡流。由于传感器的传输线易受到耦合干扰，因此可以对传感器采用无线连接的方式。但无线传感器没有专门的电源线，需采用电池等供电设备作为单元能量源。这样就需要经常给传感器更换电池。在比较复杂的环境中，传感器的安装位置不容易直接接触，电池的拆卸和安装难度较大。同时为了保证医疗设备的安全，电池的安全性也变得更为关键。

请参见图1，本申请实施例提供一种无线传感器10。所述无线传感器10包括天线100、调制解调装置200、处理器300、电源转换电路500和传感装置310。所述调制解调装置200与所述天线100连接。所述处理器300与所述调制解调装置200连接。所述电源转换电路500分别与所述天线100、所述处理器300和所述传感装置310连接。所述电源转换电路500用于将所述天线100接收的电磁波能转换为电能为所述处理器300和所述传感装置310供电。

所述天线100可以用于发射或者接收无线信号。所述天线100收发的信号的频段可以不限。所述天线100的类型可以根据需要选择。所述天线100可以为普通半波阵子天线，八目天线，贴片天线等。所述调制解调装置200用于将无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器300。所述处理器300向所述调制解调装置200发送的信号，以通过所述调制解调装置200附加到高频震荡上，再由所述天线100发射出去。所述处理器300可以用于将所述传感装置310检测到的模拟信号转换为电信号，并可以将电信号处理为数字信号，便于向所述调制解调装置200传输。当所述传感装置310本身具有将模拟信号转换为电信号的功能时，所述处理器300可以直接将所述电信号转换为数字信号，然后发送给所述调制解调装置200。所述处理器300也可以接收来自上层处理下发的控制命令，比如调整所述传感装置310的采样周期、增加或减少数据处理的过程。所述处理器300也可以具有变更算法参数等功能。为减少电能消耗，所述处理器300可以为低功耗、微功耗处理器300。

所述传感装置310中可以包括传感器。所述传感器的类型可以为温度传感器、加速度等振动传感器、压力传感器等。所述传感装置310还可以包括调理电路。所述传感器可以将模拟信号转换为电信号。所述调理电路可以对所述电信号进行放大或者滤波处理，然后发送给所述处理器300。

所述电源转换电路500可以用于将所述天线100接收的电磁波能转换为电能为所述处理器300和所述传感装置310供电。所述处理器300和所述传感装置310在工作时，可以利用所述电源转换电路500转换的电能。因此，所述传感装置310和所述处理器300无需额外增加电池等电源。从而没有更换电池的问题，即避免了在更换电池时对所述传感装置310造成损坏的问题。

本申请实施例提供的所述无线传感器10包括天线100、调制解调装置200、处理器300、电源转换电路500和传感装置310。所述调制解调装置200与所述天线100连接。所述处理器300与所述调制解调装置200连接。所述电源转换电路500分别与所述天线100、所述处理器300和所述传感装置310连接。所述调制解调装置200用于将无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器300。所述处理器300向所述调制解调装置200发送的信号，可以通过所述调制解调装置200附加到高频震荡上，再由所述天线100发射出去。所述电源转换电路500用于将所述天线100接收的电磁波能转换为电能为所述处理器300和所述传感装置310供电。所述传感装置310和所述处理器300无需额外增加电池等电源。从而没有更换电池的问题，即避免了在更换电池时对所述传感装置310造成损坏的问题。

请参见图2，在一个实施例中，所述电源转换电路500包括滤波电路510、倍压电路520和稳压续流电路530。所述滤波电路510与所述天线100连接。所述倍压电路520与所述滤波电路510连接。所述稳压续流电路530与所述倍压电路520和所述处理器300连接。所述滤波电路510可以对所述天线100接收的信号进行滤波。所述倍压电路520可以对所述天线100接收的信号增压，使得所述倍压电路520输出的电压满足所述处理器300和所述传感装置310的要求。所述稳压续流电路530可以对所述倍压电路520输出的电压稳压续流，保证所述处理器300和所述传感装置310工作电压稳定。

请参见图3，在一个实施例中，所述天线100包括第一导体110和第二导体120。所述滤波电路510包括第一电容C1和电感L。所述第一电容C1的第一端与所述第一导体110和所述电感L的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述第二导体120和所述倍压电路520连接，所述电感L的第二端与所述倍压电路520连接。所述天线100可以为偶极子天线100。所述第一导体110和所述第二导体120的长度可以为四分之一波长。所述第一导体110和所述第二导体120之间关于一个馈电点对称。所述第一导体110和所述第二导体120可以水平设置，也可以竖直设置。偶极子天线100具有结构简单的优点，因此可以节省空间。所述第一电容C1和电感L构成的所述滤波电路510可以对无线信号进行滤波。

在一个实施例中，所述倍压电路520包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5。所述第二电容C2的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第二电容C2的第二端与所述稳压续流电路530连接。所述第三电容C3的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接。所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第二端连接，所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接。所述第四电容C4的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第四电容C4的第二端与所述第四二极管D4的阳极连接。所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极与所述第三电容C3的第二端连接。所述第五二极管D5的阳极与所述第一电容C1的第二端连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第四电容C4的第二端连接。所述第五电容C5的第一端与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第五电容C5的第二端与所述第五二极管D5的阳极连接。所述第六电容C6的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第六电容C6的第二端与所述第二导体120连接，所述第二导体120用于接地。

所述倍压电路520可以利用所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5的整流和导向作用，将电压分别储存到第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6中。然后把它们按极性相加的原理串接起来，输出高于输入电压的高压，即满足所述处理器300和所述传感装置310的电压。

可以理解，所述倍压电路520中二极管和电容的数量与所述倍压电路520的增益量有关。因此，所述倍压电路520中二极管和电容的数量可以根据所述倍压电路520所需要的增益量确定。

在一个实施例中，所述稳压续流电路530包括第七电容C7。所述第七电容C7的第一端与所述第二电容C2的第二端连接，所述第七电容C7的第一端用于接地。所述第七电容C7可以具有储能的功能，当向所述处理器300和所述传感装置310输出电压时也可以起到稳压的功能。

请参见图4，在一个实施例中，所述调制解调装置200包括解调器210。所述解调器210的输入端与所述天线100连接，所述解调器210的输出端与所述处理器300连接。所述调制器220可以用于将所述天线100接收的所述无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器300。

在一个实施例中，所述调制解调装置200包括调制器220。所述调制器220的输入端与所述处理器300连接，所述调制器220的输出端与所述天线100连接。所述调制器220用于将所述处理器300发出的信号通过所述调制解调装置200附加到高频震荡上，再由所述天线100发射出去。

在一个实施例中，所述无线传感器10还包括阻抗匹配电路400。所述阻抗匹配电路400分别与所述天线100、所述电源转换电路500、所述解调器210和所述调制器220连接。所述阻抗匹配电路400可以使得高频的微波信号均能传递至负载点。

在一个实施例中，所述天线100为偶极子天线100。所述偶极子天线100具有结构简单，体积小的优点。

本申请实施例还提供一种医疗设备。所述医疗设备包括上述实施例所述的无线传感器10。所述无线传感器10包括天线100、调制解调装置200、处理器300、电源转换电路500和传感装置310。所述调制解调装置200与所述天线100连接。所述处理器300与所述调制解调装置200连接。所述电源转换电路500分别与所述天线100、所述处理器300和所述传感装置310连接。所述电源转换电路500用于将所述天线100接收的电磁波能转换为电能为所述处理器300和所述传感装置310供电。

所述电源转换电路500包括滤波电路510、倍压电路520和稳压续流电路530。所述滤波电路510与所述天线100连接。所述倍压电路520与所述滤波电路510连接。所述稳压续流电路530与所述倍压电路520和所述处理器300连接。所述滤波电路510可以对所述天线100接收的信号进行滤波。

所述调制解调装置200包括解调器210。所述解调器210的输入端与所述天线100连接，所述解调器210的输出端与所述处理器300连接。所述调制器220可以用于将所述天线100接收的所述无线信号中的信号提取出来，并传给所述处理器300。

在所述医疗设备设置所述无线传感器10，可以便于所述医疗设备与外界交互所述无线传感器10感应的信号。所述传感装置310和所述处理器300无需额外增加电池等电源。从而没有更换电池的问题，即避免了在更换电池时对所述传感装置310造成损坏的问题，进而可以保证所述医疗设备的正常使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线传感器，其特征在于，包括：

天线；

调制解调装置，所述调制解调装置与所述天线连接；

处理器，所述处理器与所述调制解调装置连接；

传感装置，所述传感装置与所述处理器连接，以及

电源转换电路，所述电源转换电路分别与所述天线、所述处理器和所述传感装置连接，用于将所述天线接收的电磁波能转换为电能为所述处理器和所述传感装置供电。

2.如权利要求1所述的无线传感器，其特征在于，所述电源转换电路包括：

滤波电路，所述滤波电路与所述天线连接；

倍压电路，所述倍压电路与所述滤波电路连接；以及

稳压续流电路，所述稳压续流电路与所述倍压电路和所述处理器连接。

3.如权利要求2所述的无线传感器，其特征在于，所述天线包括第一导体和第二导体，所述滤波电路包括第一电容C1和电感L，所述第一电容C1的第一端与所述第一导体和所述电感L的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述第二导体和所述倍压电路连接，所述电感L的第二端与所述倍压电路连接。

4.如权利要求3所述的无线传感器，其特征在于，所述倍压电路包括：

第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第二电容C2的第二端与所述稳压续流电路连接；

第三电容C3和第二二极管D2，所述第三电容C3的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接；

第一二极管D1，所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第二端连接，所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接；

第四电容C4和第四二极管D4，所述第四电容C4的第一端与所述电感L的第二端连接，所述第四电容C4的第二端与所述第四二极管D4的阳极连接；

第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极与所述第三电容C3的第二端连接；

第五二极管D5，所述第五二极管D5的阳极与所述第一电容C1的第二端连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第四电容C4的第二端连接；

第五电容C5，所述第五电容C5的第一端与所述第四二极管D4的阴极连接，所述第五电容C5的第二端与所述第五二极管D5的阳极连接；以及

第六电容C6，所述第六电容C6的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第六电容C6的第二端与所述第二导体连接，所述第二导体用于接地。

5.如权利要求4所述的无线传感器，其特征在于，所述稳压续流电路包括第七电容C7，所述第七电容C7的第一端与所述第二电容C2的第二端连接，所述第七电容C7的第二端用于接地。

6.如权利要求1所述的无线传感器，其特征在于，所述调制解调装置包括解调器，所述解调器的输入端与所述天线连接，所述解调器的输出端与所述处理器连接。

7.如权利要求6所述的无线传感器，其特征在于，所述调制解调装置包括调制器，所述调制器的输入端与所述处理器连接，所述调制器的输出端与所述天线连接。

8.如权利要求7所述的无线传感器，其特征在于，还包括阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路分别与所述天线、所述电源转换电路、所述解调器和所述调制器连接。

9.如权利要求1所述的无线传感器，其特征在于，所述天线为偶极子天线。

10.一种医疗设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的无线传感器。

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