[发明专利]一种指环式人体温度自供电无线监测装置

说明书

本发明公开了一种指环式人体温度自供电无线监测装置，包括外壳、环形天线、传感器探头、及芯片；环形天线用于收发2.45GHz电磁波能量；芯片包括能量收集管理电路及传感器处理电路,能量收集管理电路中的匹配电路用于增强环形天线所接收的2.45GHz电磁波能量的传输效率；整流电路将交流信号转换成稳定的直流信号输出；能量管理电路对收集到的直流能量进行储存和管理，并传给传感器处理模块路进行供电；传感器处理电路包括用于检测人体温度的传感器，ADC模块，中央处理单元MCU，DAC模块以及RF发射端，能量收集转换电路尺寸也可以做得很小，节省空间，易于实现装置的小型化；该设计仅用一个小型的环形天线实现能量的收发与传输，给整个结构持续供电，实现了绿色能源的充分利用。

技术领域

本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种指环式人体温度自供电无线监测装置。

背景技术

随着电子技术的高速发展，各种无线电子产品越来越广泛运用于生产生活中。如在我们日常生活中广泛使用的无线钥匙、蓝牙耳机、手机等；在工业生产领域，为方便工业控制及生产，实时传输监测数据，这都需要在工厂布设大量的无线传感节点。近年来，无线传感器网络在人体体域医疗设备领域得到了广泛的应用，然而电子设备及无线传感节点的可靠持续供电问题一直是技术上的瓶颈，人体温度自供电无线监测装置可以持续供电，实现了绿色能源的充分利用对提高社会经济效益具有重要的实际意义。

随着微电子技术与集成电路(Integrated Circuit，IC)制造工艺的发展，芯片的尺寸越来越小，集成电路的功耗不断降低，无线传感器节点功耗已经达到微瓦级。另一方面，周围环境中存在着各种能量，如丰富的射频能、太阳能、风能和振动能等，由于射频能量的普遍性以及收集的便利性和可行性，使其在低功耗自供电系统(如无线传感器网络、电子医疗设备、RFID等低功耗的电子设备)中具有广阔的应用前景。射频能量收集主要通过整流天线、能量管理等模块实现。由于环形天线具有小型化、结构简单、易于批量生产等优点，因此本装置采用高性能环形天线实现射频能量的收集。

传统的人体温度监测装置均采用电池进行供电，电池性能的好坏直接影响着装置的正常使用，由于环境的潮湿及电池的接触不良，极易影响内部传感器的灵敏度。此外废旧电池的处理不当会造成环境的污染。而本装置主要对环境中普遍存在的射频电磁波能量进行收集和储存。该无线监测装置可以进一步推广应用于生物医疗电子、智能家居、汽车电子等领域，这种无电池供电方式不但保障系统可靠持续供电，还能免除废弃电池对环境的污染，利于环境保护，节能低碳具有积极作用和深远的意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种可收集环境中的电磁波能量给温度传感器电路持续供电的指环式人体温度自供电无线监测装置。主要应用于人体、药品、家居室内等温度实时监测，以摆脱电池的束缚，具有成本低、体积小、易于携带的优点，适于大规模的推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种指环式的人体温度自供电无线监测装置，主要包括：外壳、环形天线、传感器探头、及芯片。

所述外壳内封装有芯片，外壳底部嵌装有传感器探头。所述环形天线的两端馈电点均为金属短针并嵌入外壳，分别作为两端的输出端口，一端馈电点连接电路的地，另一端通过控制开关与芯片连接。所述芯片包括能量收集管理电路及传感器处理电路。所述能量收集管理电路包括匹配电路、整流电路、能量管理电路。所述传感器处理电路包括传感器、模数转换电路ADC、中央处理单元MCU、数模转换电路DAC、RF发射端。传感器探头一端连接传感器，另一端接触手指皮肤，用于实时采集人体温度信息。

进一步，所述环形天线用于收发2.45GHz电磁波能量，将接收的电磁波能量经过环形天线馈电点输出。