[发明专利]一种呼吸检测腹带

说明书

技术领域

本发明涉及呼吸频率检测装置领域。

背景技术

呼吸是人体重要的生理过程,是人体内外环境之间进行气体交换的必需过程，人体通过呼吸系统吸进氧气、呼出二氧化碳，从而维持正常的生理功能。现代监护技术中,呼吸频率检测是其重要组成部分，呼吸频率随年龄、性别和生理状态而异：成人平静时的呼吸频率约为每分钟16～18次；儿童约为每分钟20次；一般女性比男性快1～2次。临床诊断中医生利用呼吸频率可以初步检测人体是否患有疾病，由于呼吸信号取自人体，信号源阻抗较高，而且存在着较强的背景噪声和干扰故取得精确的呼吸频率比较困难。

呼吸的检测方法有很多种，但常用的传感器及检测方法包括：应变式传感器检测、温度传感器检测、流量传感器检测、阻抗法检测、电容式传感器检测、超声多普勒呼吸频率检测法等。应变式传感器检测利用人在呼吸过程中由于呼气和吸气的交替引起食道和胸腹部会产生周期性的形变，通过应变式传感器可以感受到这种形变从而检测到呼吸信号。温度传感器检测是利用温度传感器采集鼻腔内外的呼吸温度差转化为电量输出的方法；流量传感器检测是通过检测流过某一固定横截面积的呼吸的气体的速度来检测呼吸；阻抗法检测是通过测量人体胸部在呼吸过程中阻抗的变化来检测呼吸；电容式传感器检测原理是，当面积为A 的电容平板靠近人体时，平板与人体间构成电容C， 人在呼吸过程中引起电容值C的变化，通过对C 值的变化进行检测来达到对呼吸信号的检测目的。超声多普勒呼吸频率检测，就是利用人体呼吸时的胸廓的运动，把超声波打到运动部位产生多普勒现象，通过电路分析，检测出呼吸频率，达到非接触的检测目的。 但是，传统的呼吸频率或幅值检测装置结构较为复杂，微小的位移可能产生错误的呼吸计数，精度有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据呼吸时胸腹部会周期性变化检测呼吸频率或幅值的装置。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种呼吸检测腹带，包括壳体和腹带,所述壳体的内部安装有霍尔传感器阵列,所述腹带穿过壳体，所述腹带的一侧安装有永磁体。所述永磁体位于壳体的内部，所述永磁体的磁极面向霍尔传感器阵列。通过拉伸所述腹带，使得所述永磁体与霍尔传感器阵列之间发生相对运动。

本发明所公开的装置，在使用时，将腹带缠绕使用者的肚子一周。应当适度调节腹带的松紧，使得安装有霍尔传感器阵列的壳体贴在使用者的腹部。由于使用者呼吸时腹部发生起伏变化，即拉伸或放松所述腹带必然会带动永磁体发生位移。进而，穿过霍尔传感器阵列的磁通密度也随之改变。霍尔传感器对磁场敏感，能够根据磁通密度的改变而产生不同的信号，从而获得使用者呼吸频率的准确数值。另外，本发明的霍尔传感器阵列可以选用精度高、线性度好的霍尔线性器件。通过检测永磁铁的位移方向和长度，霍尔器件产生与之线性相关的输出电压信号，再通过单片机处理模块分析得到呼吸频率和幅值数据。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，由于传感器的输出只决定于永磁铁移动的位置和移动到该位置位移的长度，有效的防止了外围环境的干扰，能够准确的测量呼吸频率。同时，本发明结构小巧，重量轻，便于携带，功耗小。使用的霍尔位移传感器线性度好，精确度高，抗干扰能力强，避免了传统装置微小的位移产生错误的呼吸计数。本发明还可以使用插扣型腹带，便于调节腹带周长，适合各年龄段使用。

附图说明

本发明的装置可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明壳体的结构示意图；

图3为本发明使用状态参考图；

图4 为本发明系统原理框图；

图5 为本发明信号采集处理流程图；

图6 为本发明另外一种结构示意图。

图中：1-腹带,2-壳体,3-霍尔传感器阵列,4-永磁体,5-弹簧,6-电路板,7-条形孔,8-线缆，9-固定连接点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。

实施例1：

一种呼吸检测腹带，包括壳体2和腹带1,所述壳体2的内部安装有霍尔传感器阵列3,所述腹带1穿过壳体2，所述腹带1的一侧安装有永磁体4。所述永磁体4位于壳体2的内部，所述永磁体4的磁极面向霍尔传感器阵列3。通过拉伸所述腹带1，使得所述永磁体4与霍尔传感器阵列3之间发生相对运动。