CN214965555U

CN214965555U - 一种便携式无线远程呼吸监测装置

Info

Publication number: CN214965555U
Application number: CN202120245342.5U
Authority: CN
Inventors: 郭树理; 韩丽娜; 刘宏斌; 王国威; 杨文涛; 王春喜
Original assignee: Hainan College Of Software Technology; Beijing Institute of Technology BIT; Second Medical Center of PLA General Hospital
Current assignee: Hainan College Of Software Technology; Beijing Institute of Technology BIT; Second Medical Center of PLA General Hospital
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2031-01-28

Abstract

本实用新型涉及一种便携式无线远程呼吸监测装置，属于呼吸监测技术领域。本实用新型包括呼吸信号采集模块、呼吸信号模拟前端、模数转换电路、数字信号处理模块、电源模块、客户端。呼吸数据经过呼吸信号采集模块进行采集，经过呼吸信号模拟前端进行数据处理，经过模数转换电路转换为数字信号，经过中央处理器得出呼吸数据，发送给存储电路进行存储，发送给显示电路进行显示，通信电路实时获取呼吸信息，并将呼吸数据通过无线通讯方式发送给客户端，客户端显示并储存，客户端能够设置呼吸报警阈值，并发送给中央处理器。本实用新型能够保证输出连续的、稳定的、高精度的呼吸信号数据，提高实时性、稳定性和便携性。

Description

一种便携式无线远程呼吸监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种便携式无线远程呼吸监测装置，属于呼吸监测技术领域。

背景技术

呼吸功能对人体健康非常重要，也是临床检查及诊断疾病的一项重要指标。通过监测呼吸相关信息，检索并分析其中大量的生理信息、病理信息，帮助临床医生及时发现呼吸道、肺部等部位的病变情况。而且远程呼吸监控系统在老人看护、疾病监护等领域中亦有很重要的作用。

呼吸监护指监护病人的呼吸频率。呼吸频率是指人体每分钟呼吸运动的次数。作为呼吸生理的一个重要参数，呼吸频率是急性呼吸功能障碍的敏感指标，测量呼吸频率对一些呼吸系统疾病的诊断、治疗有重要的作用，特别是呼吸流速和流量的监测对于睡眠呼吸疾病的诊断是至关重要的。

呼吸的检测方法很多，包括阻抗法、力学法、电容法和温度法。目前可穿戴式呼吸检测装置是使用较多的，该检测方法利用有弹性的织制带与传感器集成到可穿戴式的腰带或者服装上。而阻抗法是检测呼吸信号传统的方法，也是目前最常用的方法，具有无创、简单、安全、廉价等优点。人体阻抗模型主要包括感抗、容抗和电抗，其中感抗较小可以忽略不计，在高频电流的作用下，容抗也很小，所以人体胸阻抗的变化主要是电抗变化引起。检测呼吸阻抗的方法有电桥法，调制法以及恒压或恒流源法等。通常采用恒流源法。根据电极数量的不同，呼吸信号的阻抗测量方法分为二电极法和四电极法。两电极法中两电极即作为电流激励源，又作为传感器用于检测胸部阻抗变化。四电极法中，两个电极作为电流激励源，另外两个电极作为传感器用于检测胸部阻抗变化。四电极法使用不便，临床呼吸监护中普遍采用两电极法。在用阻抗测呼吸信号的方法中，电极的安放位置不同，呼吸波形不同。电极位置在胸部越向上，波形幅度越大；电极位置越向下，波形幅度越小，干扰也越小。恒流源法针对人体在呼吸过程中引起胸部起伏所产生的阻抗变化得到呼吸信号，该阻抗变化量为0.1-3Ω。呼吸信号幅度是μV级，阻抗法用10-100kHz的高频载波信号施加电极以高频电流，测量胸腔两端的电压，从而在电极间接地反应出呼吸信号。

阻抗法主要利用人体阻抗监测使用者的呼吸情况，要求电极合理放置。如电极过于靠近心脏，心脏杂音会对呼吸数据造成很强的失真。人体差异如婴幼儿、成年人、老人、及呼吸功能障碍的人，呼吸状态差异对电路干扰不同。阻抗法最大缺陷是存在低频信号的干扰，通过构建呼吸信号模拟前端进行抗低频信号干扰处理，能满足对于呼吸情况的监测。如果在实际应用中需要对患者呼吸情况掌握更为精准的呼吸数据，或者对不同年龄阶段患者进行呼吸监测，还要反复试验和电路分析，如前期激励频率的选择、后期信号的去干扰处理等。

睡眠打鼾是睡眠呼吸暂停综合症的一种病理表现，会引发或加重患者其他疾病，如高血压、冠心病、糖尿病等，也会对家庭带来影响。打鼾发病率高，但人们对其认识程度不高，很少进行治疗。目前鼾声信号采集主要通过声音传感器，记录鼾声频率信号，给到中央处理器进行数据分析。用于诊断睡眠打鼾最常用也最权威的设备是多导睡眠图，是公认的金标准。但该设备费用比较高昂，可供人群使用的设备数量有限，并且诊断时间过长(至少夜间7小时)等，很多打鼾患者都没有得到及时诊断和治疗。因此开发一种价格低廉、使用便捷的睡眠呼吸及鼾声监测系统越来越重要。在本新型专利中，除睡眠监测外，还采用鼾声采集电路监测使用者在睡眠状态下鼾声频率，然后给到中央处理器，进行存储与显示。系统设定鼾声音量的阈值，当使用者睡眠鼾声音量超过设定阈值，系统自动发出声音报警。通过鼾声的生理信号采集，可以更好地分析使用者睡眠的生理特征，从而综合地分析病症。

发明内容

本新型专利旨在针对鼾声进行监测，并结合呼吸幅度对其进行数据化处理，实现呼吸数据信息的接收、波形显示、存储与警戒值设置、呼吸频率、低通气次数、呼吸暂停次数、监测时间、生成呼吸报告及位置信息的功能。

本实用新型内容通过以下技术方案实现：

一种便携式无线远程呼吸监测装置，包括呼吸信号采集模块、呼吸信号模拟前端、模数转换电路、数字信号处理模块、电源模块、客户端。

所述呼吸信号采集模块，包括电极、鼾声采集电路；

所述电极，一个电极放置于右侧胸部，另一个电极放置于左侧腹部，所述电极的信号直接与所述高频放大电路的输入端相连；

鼾声采集电路包括驻极体麦克风和功率放大器，用于感应环境中的外部声音情况，采集使用者在睡眠状态下打鼾情况。

所述呼吸音采集电路与所述数字信号处理电路的中央处理器相连；

所述呼吸信号模拟前端，包括高频激励电路、高频放大电路、检波调节电路、滤波放大电路；

所述高频激励电路优选NL17SZ74USG，所述高频放大电路优选AD620ANZ，所述检波调节电路优选LM358S_C408270，所述滤波放大电路优选LM324NG；

所述高频激励电路的两路信号分别通过串联的电阻电容连接至所述高频放大电路的输入端；

所述高频激励电路的信号和所述电极的信号从同一输入端进入所述高频放大电路进行首次放大；

所述高频放大电路的输出端与所述检波调节电路的输入端相连，经过所述检波调节电路，阻抗变化信号从高频信号中分离出来；

所述检波调节电路的输出端与所述滤波放大电路的输入端相连，进行滤波及末级放大；

所述滤波放大电路包括一个二阶低通滤波电路和两个高通滤波电路，进行滤波和放大，从而得到更精准的信号；

所述二阶低通滤波电路的截止频率满足：

f＝1/(2*π√R₁R₂C₁C₂)

式中，R为电阻值，C为电容值；

所述高通滤波电路的截止频率满足：

f＝1/(2*πRC)

式中，R为电阻值，C为电容值；

所述滤波放大电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连，进行模拟信号的数字信号转化；

所述模数转换电路的输出端与所述数字信号处理电路的中央处理器相连，所述模数转换电路优选AD8232ACPZ-R7；

所述数字信号处理模块，包括中央处理器、时钟电路、通信电路、复位电路、存储电路、显示电路、报警电路；

所述中央处理器为数字信号处理的核心，所述中央处理器优选STM32F407VETx芯片；

所述时钟电路与所述中央处理器相连，为数字电路的工作提供基础时钟，所述时钟电路优选BM8563芯片；

所述通信电路与所述中央处理器相连，实现无线通讯的功能，所述通信电路优选ESP32-S芯片；

所述复位电路与所述中央处理器相连，实现中央处理器复位的功能；

所述储存电路与所述中央处理器相连，实现测试数据的存储功能，所述储存电路优选SD存储卡；

所述显示电路与所述中央处理器相连，实现显示的功能，所述显示电路优选0.96-OLED液晶屏；

所述报警电路与所述中央处理器相连，实现异常情况下的报警功能，所述报警电路优选蜂鸣器；

所述电源模块，包括DC电源插座、电压转换电路，实现5V输入电压转化为3.3V输出电压，所述电压转换电路优选AMS1117-1.2_C475600；

所述客户端通过无线通讯方式与所述通信电路进行通信和交互，所述客户端优选上位机或手机。

进一步的，所述鼾声采集电路与所述中央处理器的引脚PC15相连；所述数模转换电路与所述中央处理器的引脚PE0、PE15、PE3、PE4、PE2相连；所述时钟电路与所述中央处理器的引脚PB3、PB4、PE14相连；所述通信电路与所述中央处理器的引脚PA9、PA10相连；所述复位电路与所述中央处理器的引脚PD4相连；所述存储电路与所述中央处理器的引脚PB14、PB13、PB15、PB12相连；所述显示电路通过与所述中央处理器的引脚PB7、PB8相连；所述报警电路与所述中央处理器的引脚PE5相连；

进一步的，呼吸数据经过所述呼吸信号采集模块进行采集，经过所述呼吸信号模拟前端进行数据处理，经过所述模数转换电路转换为数字信号，经过所述中央处理器得出呼吸数据，所述中央处理器将得出的呼吸数据发送给所述存储电路进行存储，并发送给显示电路进行数据以及波形的显示，所述通信电路能够实时获取位置信息，并将位置信息连同呼吸数据通过无线通讯方式发送给所述客户端，所述客户端显示并储存呼吸时间和波形以及位置信息，所述客户端能够设置呼吸报警阈值，并通过所述通信电路发送给所述中央处理器。

有益效果：本实用新型提供一种便携式无线远程呼吸监测装置，相比现有技术，本实用新型实现远程监护目标的呼吸信号，通过与手机、上位机的无线通信实现呼吸数据信息的接收、波形显示、存储与警戒值设置的功能，呼吸频率、低通气次数、呼吸暂停次数、监测时间、生成呼吸报告及位置信息。能够保证在监护目标运动明显变化时始终输出连续的、稳定的、高精度的呼吸信号数据，提高呼吸监护终端的实时性、稳定性和便携性。

附图说明

图1是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置总体框架示意图；

图2是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的电极电路示意图；

图3是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的鼾声采集电路示意图；

图4是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的高频激励电路示意图；

图5是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的高频放大电路示意图；

图6是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的检波调节电路示意图；

图7是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的滤波放大电路示意图；

图8是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的数模转换电路示意图；

图9是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的中央处理器示意图；

图10是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的复位电路示意图；

图11是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的时钟电路示意图；

图12是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的显示电路示意图；

图13是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的存储电路示意图；

图14是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的通信电路示意图；

图15是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的报警电路示意图；

图16是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的DC电源插座电路示意图；

图17是本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置的电压转换电路示意图。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型的目的和优点，下面结合附图和实例对实用新型内容做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的一种便携式无线远程呼吸监测装置，包括呼吸信号采集模块、呼吸信号模拟前端、模数转换电路、数字信号处理电路、电源电路、客户端。

所述呼吸信号采集模块，包括电极、鼾声采集电路；

所述电极，一个电极放置于右侧胸部，另一个电极放置于左侧腹部，所述电极的信号直接与所述高频放大电路的输入端相连，所述电极的连接电路如图2所示；

如图3所示，所述鼾声采集电路包括驻极体麦克风GMI6050P-62DB和功率放大器LM393，用于感应环境中的外部声音情况，采集使用者在睡眠状态下打鼾情况。

驻极体麦克风GMI6050P-62DB是全指向驻极体咪头6.0×5.0mm插针-62DB，标准工作电压4.5V，输出电阻≤2.2KΩ，信噪比S/N:≥58dBA，灵敏度-62±3dB。

功率放大器LM393包括两个独立的低压比较器，用于在宽电压范围内从单一电源操作，也用于分体式电源操作。单电源电压范围为2V至36V，双电源电压范围为±1V至±18V。0.45mA的低电源电流，20毫安典型值的低输入偏置电流，±3nA典型值的低输入偏移电流，±1mV典型值的低输入偏移电压，差动输入电压范围等于电源电压，TTL、DTL、ECL、MOS、CMOS兼容输出，DFN8 2x2、MiniO8、TSSOP8和SO8封装。

所述鼾声采集电路呼检测睡眠者发出的声音是否超出设定的阈值，LM393输出数字信号，表示的是鼾声音量大于或小于的阈值，当声源低于电位计设定的阈值时，模块输出为HIGH，当声源高于电位计设定的阈值时，模块输出为LOW。

所述鼾声采集电路的灵敏度通过电位器RP1调节。

所述鼾声采集电路与所述数字信号处理电路的中央处理器的引脚PC15相连。

如图1所示，所述呼吸信号模拟前端，包括高频激励电路、高频放大电路、检波调节电路、滤波放大电路。

如图4所示，所述高频激励电路包括定时器LM555和触发器NL17SZ74USG。定时器LM555能够产生精确的时间延迟或振荡，最大工作频率大于500kHz，实现从微秒到数小时的定时，在不稳定和单稳态模式下工作，输出端接收和提供200mA电流，占空比能够调节，输出电压与TTL电平兼容，温度稳定性为0.005％/℃。在时间延迟模式下，时间由一个外部电阻和电容精确控制。在稳定的操作中，振荡器、自由运行频率和占空比都由两个外部电阻器和一个电容器精确控制。

在正常的工作环境下，通过定时器LM555发出的脉冲频率是由定时器LM555定时器和电阻R1、R2，整流二极管D1、D2，电容C1组成的串并联电路决定。其中D1、D2的作用主要是克服电路的交越失真。由于人体在低频电流刺激下电极与皮肤会产生极化作用，且会引起肌肉收缩，而频率太高又容易使人体组织产生明显的热效应，综合两方面原因，激励恒流的输出频率为f＝1/0.7(R1+2R2)*C1≈81.7kHz，LM555通过OUTPUT口，将产生的高频方波脉冲经过NL17SZ74USG触发器的分频，变为两个反相的40.85kHz刺激脉冲，所以给到胸腔的刺激性脉冲是40.85kHz。输出信号经过电阻R3、R4阻值为33kΩ，输入到激励电极。

如图5所示，所述高频放大电路采用AD620ANZ，对呼吸信号进行放大。AD620ANZ是一种低功耗，且高精度的仪表放大器。AD620ANZ是一种只需要在芯片外部引脚设置电阻RG1\RG8，就能设置放大倍数为1-1000的仪表放大器。AD620ANZ电源使用范围±2.3到±18V，形状体积小，工作情况下功耗非常低，最大供电电流仅1.3mA，40ppm最大非线性的高精度，最大50μV低失调电压，最大0.6μV/℃的低失调漂移，在输入级使用Superβeta处理，最大1.0nA max的低输入偏置电流，1kHz时的低输入电压噪声9nV/√Hz，0.1Pa/√Hz输入电流噪声等优势，8引线SOIC和DIP封装，适用于低电压、低功耗的应用场合。

AD620ANZ为更好的做到增益控制的高精度性，输入端的三极管起到简单的差分双极输入的效果，通过输入端内部Q1-A1-R1和Q2-A2-R2环路的反馈，保持三极管的电极电流恒定，所以电路中输入的电压，等同于给到外部设置的放大增益控制的电阻R5两端上。AD620ANZ的两个内部放大增益电阻R1，R2的阻值为精准的24.7kΩ，所以放大增益的倍数公式为G＝49.4kΩ/R5+1。高频放大电路放大倍数，通过引脚1、8连接R5电阻来调整放大倍率，引脚4、7需提供电源，引脚2、3接输入的电压信号，引脚6输出放大后的电压。AD620ANZ的放大增益关系式为G＝49.4kΩ/R5+1，当R5为4.7kΩ时，放大增G等于11.5，即放大倍数为11.5倍。

如图6所示，所述检波调节电路采用LM358S_C408270，对所述高频放大电路的输出信号进行全波整流及滤波，对高频调幅信号进行解调，从而检出阻抗变化的信号。LM358有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，直流电压增益100dB，单位增益频带1MHz，适用于电源电压范围很宽的单电源(3-30V)，也适用于双电源(±1.5-±15V)工作模式，输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)，输入偏置电流45nA，输入失调电流50nA，输入失调电压2.9mV，输入共模电压最大值VCC～1.5V，共模抑制比80dB，电源抑制比100dB。有塑封8引线双列直插式和贴片式封装形式。所述检波调节电路包括U4.1、D3、D4和U4.2，其中R11、C6组成低通滤波器，对于阻抗变化信号，电容C4相当于开路；而对于高频载波频率，电容C4则接近短路，因而它使高频载波信号受到抑制，而仅将阻抗变化信号送至后级电路中。

如图7所示，所述滤波放大电路采用LM324NG，对所述检波调节电路输出的电压信号进行滤波和放大，从而得到更精准的信号。LM324NG是带有差动输入的四运算放大器，3.0～32V宽范围工作电压，静态电流约为标准运算放大器MC1741的1/5，低至100nA的低输入偏置电流，共模输入范围包括负电源，无需采用外部偏置元件，输出电压范围包含负电源电压，有短路保护输出，有内部补偿，行业标准引脚输出。输入端的静电放电增加可靠性。

所述滤波放大电路包括一个二阶低通滤波放大器和两个高通滤波放大器，并带有一定程度的放大作用。二阶低通滤波放大器的截止频率为f＝1/(2*π√R13R14C7C8)＝3.183Hz,其中R13＝R14＝50kΩ，C7＝C8＝1uF，用于滤除高频杂波和叠加在呼吸波上的心动、血流等低频信号的干扰；两个高通滤波放大器的截止频率为f＝1/(2*πR17C9)＝0.0482Hz，其中R17＝3.3MΩ,C9＝1uF，滤除直流分量的干扰。引文呼吸频率一般为0.3Hz左右，而心搏频率一般为1.2Hz左右。

如图8所示，所述模数转换电路采用AD8232ACPZ-R7，AD8232ACPZ-R7是一种用于生物电信号采集应用测量的集成信号调整芯片，3V3单电源供电，内置导联脱落检测电路，采用双极点高通滤波器来消除运动伪像和电极半电池点位，采用一个无使用约束运算放大器来创建一个三极点低通滤波器，消除额外的噪音，内置一个放大器，用于右腿驱动电路应用。包含一项快速恢复功能，减少高通滤波器原本较长的建立长尾现象，70μA工作电流，采用4mm×4mm 20引脚LFCSP封装，AD8232 ACPZ-R7内部仪表运放的放大倍数为100倍，配置OPA放大倍数为4倍，因此AD8232 ACPZ-R7内部放大倍数为400倍，AD8232 ACPZ-R7内部配置0.3Hz的双极点高通滤波器和37Hz的双极点低通滤波器，能够有效的去除干扰，保留原始信号的主要信息。

所述模数转换电路分别与所述滤波放大电路输出以及所述中央处理器的引脚PE0、PE15、PE3、PE4、PE2相连，将所述滤波放大电路输出的模拟信号转化为数字信号，并发送给所述中央处理器。

如图1所示，所述数字信号处理电路，包括中央处理器、时钟电路、通信电路、复位电路、存储电路、显示电路、报警电路。

如图9所示，所述中央处理器采用STM32F407VETx。STM32F407VETx，内核是ARM 32位Cortex^TM-M4 CPU，Flash存储器中实现零等待状态运行性能的自适应实时加速器，主频168MHz，内存保护单元实现210DMIPS/1.25DMIPS/MHz的性能，具有DSP指令集，1MB闪存和192+4kB SRAM。LCD并行接口，8080/6800模式。时钟、复位和电源管理，1.8V至3.6V工作电压，具有上电复位、掉电复位和欠压复位功能，4至26MHz晶体振荡器，内置16MHz RC振荡器、32kHz RTC振荡器和32kHz RC振动器，具有低功耗，休眠、停止和待机模式，电池供电，3×12位，2.4转换速率A/D转换器，2×12位D/A转换器，17个计时器，140个具有中断功能的I/O端口。实现对数字信号做综合的处理的功能。

如图10所示，所述复位电路与所述中央处理器的引脚PD4相连，实现将所述中央处理器恢复到起始状态的功能。

如图11所示，所所述时钟电路采用BM8563，BM8563是一款低功耗CMOS实时时钟/日历芯片，提供一个可编程的时钟输出，一个中断输出和一个掉电检测器，所有的地址和数据通过IIC总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动递增。可计时基于32.768kHz晶体的秒，分，小时，星期，天，月和年；带有世纪标志；宽工作电压范围：1.5～5.5V；低休眠电流的典型值为0.25μA(VDD＝3.0V，TA＝25℃)；IIC总线从地址读为0A3H，写为0A2H；可编程时钟输出频率为32.768kHz，1024Hz，32Hz，1Hz；芯片内部带有报警、计时功、掉电检测功能；同时集成震荡电容和漏极开关中断引脚。封装型号有SOP8/MSOP8/TSSOP8。

所述时钟电路与所述中央处理器的引脚PB3、PB4、PE14相连，实现时钟的功能。

如图12所示，所述显示电路采用0.96寸OLED显示屏。0.96寸OLED显示屏有黄蓝，白，蓝三种颜色，分辨率为128*64，0.96寸OLED显示屏的接口分别是7针的SPI/IIC兼容模块，4针的IIC模块。本电路采用的是IIC方式的4针接口模块。

所述显示电路与所述中央处理器的引脚PB6、PB7相连，实现显示数据的功能。

如图13所示，所述存储电路采用microSD卡。microSD卡额定负荷DC 30V 1.0A，接触电阻≤20mΩ，绝缘阻抗≥1000mΩDC250V。规格14.8mm×14.5mm，插卡式，350g插拔力。

所述存储电路与所述中央处理器的引脚PB14、PB13、PB15、PB12相连，实现数据从所述中央处理器传输给microSD卡保存。

如图14所示，所述通信电路采用ESP32-S芯片。ESP32-S具有射频性能、低功耗和高度集成的优势。符合WiFi 802.11b/g/n/e/i和蓝牙4.2的标准，集成完整的发射/接收射频功能，包括天线开关，射频balun，功率放大器，低噪放大器，过滤器，电源管理模块和先进的自校准电路。自校准电路实现动态自动调整以消除外部电路的缺陷。带有2个32位、LX6CPU，主频高达240MHz，采用7级流水线架构。集成丰富的模拟传感和数字接口。

所述通信电路与所述中央处理器的引脚PA9、PA10相连。

如图15所示，所述报警电路采用贴片式电磁无源蜂鸣器GSC4317YA-16R4000。GSC4317YA-16R4000的震荡频率4000Hz，2-4V工作电压，最大消耗电流90mA，声压级最小70dB@3V 10cm，线圈电阻16±3Ω，规格4.0mm×4.0mm×1.7mm。

所述报警电路与所述中央处理器的引脚PE5相连，所述中央处理器的引脚PE5为高电平时，三极管Q1 2N3904(SOP23)导通，蜂鸣器BZ1发音；所述中央处理器的引脚PE5为低电平时，三极管Q1 2N3904(SOP23)截止，蜂鸣器BZ1停止发音。

如图1所示，所述电源模块，包括DC电源插座以及电压转换电路，实现直流电压的输入以及输入直流电压的转换。

所述DC电源插座的连接电路如图16所示。

如图17所示，所述电压转换电路采用AMS1117-1.2C475600，将5V转为3.3V为所述中央处理器供电。AMS1117-1.2C475600是一组低压差三端稳压器，采用微调技术，保证输出电压精度在2％以内。在1A负载电流下有1.3V的压差，具有2mA的低待机电流。AMS1117-1.2C475600提供热关机功能，保证芯片和电源系统的稳定性。

本实施例中采用5V供电的电路是鼾声采集电路、高频激励电路、高频放大电路、检波调节电路、滤波放大电路、复位电路、时钟电路、显示电路、报警电路、DC电源插座、电压转换电路。

采用3.3V供电的电路是数模转换电路、中央处理器、存储电路、通信电路。

以上所述的具体描述，对实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，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。

Claims

1.一种便携式无线远程呼吸监测装置，其特征在于，包括呼吸信号采集模块、呼吸信号模拟前端、模数转换电路、数字信号处理模块、电源模块、客户端；

所述呼吸信号采集模块，包括电极、鼾声采集电路；

所述电极，一个电极放置于右侧胸部，一个放置于左侧腹部，所述电极的信号直接与所述高频放大电路的输入端相连；

所述鼾声采集电路与所述数字信号处理电路的中央处理器相连；

所述模数转换电路的输出端与所述数字信号处理电路的中央处理器相连；

所述中央处理器为数字信号处理的核心；

所述时钟电路与所述中央处理器相连，为数字电路的工作提供基础时钟；

所述通信电路与所述中央处理器相连，实现通讯的功能；

所述储存电路与所述中央处理器相连，实现测试数据的存储功能；

所述显示电路与所述中央处理器相连，实现显示的功能；

所述报警电路与所述中央处理器相连，实现异常情况下的报警功能；

所述电源模块，包括DC电源插座、电压转换电路，实现系统供电和5V输入电压转化为3.3V输出电压；

所述客户端通过无线通讯方式与所述通信电路进行通信和交互。

2.根据权利要求1所述的一种便携式无线远程呼吸监测装置，其特征在于，工作方法为；呼吸数据经过所述呼吸信号采集模块进行采集，经过所述呼吸信号模拟前端进行数据处理，经过所述模数转换电路转换为数字信号，经过所述中央处理器得出呼吸数据，所述中央处理器将得出的呼吸数据发送给所述存储电路进行存储，并发送给显示电路进行数据以及波形的显示，所述通信电路能够实时获取呼吸信息，并将呼吸数据通过无线通讯方式发送给所述客户端，所述客户端显示并储存呼吸时间和波形，所述客户端能够设置呼吸报警阈值，并通过所述通信电路发送给所述中央处理器。