[实用新型]便携式无源传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无源传感器，更具体地说，尤其涉及一种体积小的便携式无源传感器。

背景技术

脉搏波是人体心血管系统的重要参数之一。当心脏周期性的收缩和舒张时，心室射入主动脉的血流将以波的形式自主主动根部出发沿动脉管系传播，这种波就是脉搏波。脉搏波在动脉管系中传输，并在下游不同位置的各级分支中不断反射，使脉搏波不仅要受到心脏本身的影响，同时还会受到流经各级动脉及分支中各种生理病理因素如血管阻力、血管壁弹性和血液黏性等的影响，因而从下游外周动脉反射回来的反射波强度和波形随不同的生理病理因素变化将会有很大差异。因此从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。

现有技术中，使用压电材料制作的装置，通过机械能向电能的转换将脉搏波转换为电压输出，是最常见的脉搏波测量方法，以压电传感器测定动脉压力变动是公知技术。其实现方式为通过将压电式传感器单元放置人体动脉表面上，通过感受动脉带来张力变化来测定血管内的压力状态。动脉直径通常为1.2mm-2.4mm，为了能够精确的检查到动脉引起的压力变化，需要将传感器尽量覆盖在动脉的上方。

在传统的脉搏波检测中，干扰与舒适度常常是一个主要问题。为满足在生活场合中进行连续监测，功耗也是一个主要问题。

传统上基于机械能检测的脉搏波传感器要求被检测者采取特定姿态，并采取紧压的方式，以克服干扰信号，满足血流压力可以被清晰的传导和识别。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、体积小且携带方便的便携式无源传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种便携式无源传感器，其中包括导电金属材质制成的壳体，在壳体内设有压电薄膜，所述压电薄膜的中部呈拱形结构，所述壳体内设有与压电薄膜中部的拱形结构相适应的拱形震动行程腔，所述压电薄膜中部的拱形结构外端与拱形震动行程腔内壁之间形成震动空间；在压电薄膜外侧设有脉搏触头，所述脉搏触头其中一端面设有与压电薄膜相适应的拱形凸块，所述压电薄膜与脉搏触头相对的两个端面紧密贴合，在壳体上设有与脉搏触头相适应的触头伸出孔，所述脉搏触头与人体相接触；所述压电薄膜的负极与壳体连接，所述压电薄膜的正极通过导电板与外部数据收集仪器连接。

上述的便携式无源传感器中，所述的壳体由相互配合的上壳和下壳组成；所述压电薄膜和脉搏触头通过上壳和下壳配合夹紧贴合连接。

上述的便携式无源传感器中，所述压电薄膜由PVDF膜及设置在PVDF膜两侧的正极涂层和负极涂层组成，所述负极涂层设置在PVDF膜与脉搏触头相接触的端面上，并且所述压电薄膜拱形结构其中一侧的PVDF膜设有弯折部，所述负极涂层延伸覆盖在弯折部表面，所述弯折部上的负极涂层与壳体贴合连接；所述正极涂层设置在PVDF膜与拱形震动行程腔对应的端面上，所述压电板夹设在压电薄膜远离弯折部的一侧与壳体之间，所述正极涂层延伸至与导电板相接触；所述导电板侧边的壳体上设有导线伸出孔。

上述的便携式无源传感器中，所述的脉搏触头由硅胶固定平台和设置在硅胶固定平台其中一端面的硅胶触头组成，所述拱形凸块设置在硅胶固定平台另一侧端面上。

上述的便携式无源传感器中，所述硅胶触头位于壳体外部分的高度为3～5mm。

上述的便携式无源传感器中，所述硅胶触头与人体相接触的端部为弧形结构。

上述的便携式无源传感器中，所述的壳体、压电薄膜及脉搏触头上设有相互对应的若干定位孔，所述壳体、压电薄膜及脉搏触头通过紧固件穿过定位孔固定连接。

本实用新型采用上述结构后，使用金属外壳形成屏蔽腔体，使用柔性材料制成的脉搏触头感知和传递微压力信号并传递到压电薄膜，带拱形结构的压电薄膜在屏蔽腔体的拱形震动行程腔预留的震动空间中进行微位移并输出电信号，从而完成微压力引发的机械能到电能的转换过程。

使本实用新型相对于现有技术，具有下述的优点：

（1）硅胶触头的弧形接触端，能够很好地接收脉搏震动信号，并利用硅胶固定平台底部的硅胶脉搏震动传递面，将脉搏震动信号完全传递到压电薄膜上，从而提高了传感器的灵敏度，实现微压力传导和捕获的高灵敏度。

（2）带拱形结构的压电薄膜负极通过金属外壳与皮肤的接触形成接地，去除了负极导线的引出，减小了传感器的尺寸和结构的复杂度。

（3）压电薄膜在可以在震动空间中微位移，从而提高压电薄膜的变形程度，并因之提高电荷的产生数量，放大输出电压的变化范围，并使该传感器灵敏度大为提高。