專(zhuān)利名稱(chēng)：設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭
背景技術(shù)：
胎心電子監(jiān)護(hù)作為一個(gè)重要的監(jiān)測(cè)胎兒宮內(nèi)安危的產(chǎn)前監(jiān)護(hù)手段已在國(guó)內(nèi)外普及應(yīng)用，胎兒監(jiān)護(hù)儀改善了圍產(chǎn)兒預(yù)后，對(duì)降低圍產(chǎn)兒發(fā)病率和死亡率起到了重要作用。傳統(tǒng)的胎兒監(jiān)護(hù)儀一般包括主機(jī)和探頭、宮縮探頭和胎動(dòng)標(biāo)記器，主機(jī)一般包括電源及電源管理部分、電池、主控、顯示、打印和用于驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲的功放部分，主控部分與探頭連接，用于對(duì)來(lái)自探頭的信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算，最終得到胎心率、宮縮壓力和胎動(dòng)計(jì)數(shù)以及監(jiān)護(hù)狀態(tài)等信息。然而，現(xiàn)有的胎兒監(jiān)護(hù)儀主機(jī)基本上都是通過(guò)線纜與探頭相連，這就將孕婦的監(jiān)護(hù)位置限制在監(jiān)護(hù)儀器的3米左右范圍內(nèi)，無(wú)疑是非常不方便的。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，有必要提供一種便于操作和孕婦易于接受的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭，讓孕婦能夠自由、自然和自在地進(jìn)行監(jiān)護(hù)。一種設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭，包括發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路及超聲換能器，所述超聲換能器用于在所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射超聲波，并接收胎兒心跳運(yùn)動(dòng)反射的超聲回波信號(hào)，所述無(wú)線超聲探頭還包括差分放大解調(diào)電路，電性連接至所述超聲換能器，用于對(duì)所述超聲回波信號(hào)進(jìn)行差分放大及解調(diào)，以解調(diào)出胎兒心跳信號(hào)；增益控制電路，電性連接至所述差分放大解調(diào)電路，用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行增益控制；主控制器，電性連接至所述增益控制電路，用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的胎心信號(hào)計(jì)算胎心率；無(wú)線收發(fā)模塊，電性連接至所述主控制器，用于接收主控制器輸出的胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)以及胎心音并以無(wú)線收發(fā)的方式將該胎心率發(fā)送出去；以及基座，與無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行無(wú)線通信，所述基座用于從無(wú)線收發(fā)模塊接收胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量和自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)以及胎心音信號(hào)，并采用無(wú)線或有線收發(fā)的方式將胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和所述無(wú)線超聲探頭工作狀態(tài)輸出至一主機(jī)，并將胎心信號(hào)的音頻信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。進(jìn)一步地，所述設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭還包括耦合線圈，所述耦合線圈包括電性連接至所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路以及差分放大解調(diào)電路的初級(jí)線圈，以及電性連接至所述超聲換能器的次級(jí)線圈，所述耦合線圈用于實(shí)現(xiàn)所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路與超聲換能器，以及所述超聲換能器與差分放大解調(diào)電路之間的阻抗匹配。進(jìn)一步地，所述設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭還包括兩個(gè)濾波電路，所述初級(jí)線圈的兩端分別通過(guò)兩個(gè)所述濾波電路電性連接至所述差分放大解調(diào)電路的兩個(gè)輸入端。進(jìn)一步地，所述增益控制電路采用三級(jí)增益控制。[0014]進(jìn)一步地，所述主控制器還用于對(duì)經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的胎心信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除令人煩躁的背景噪聲。進(jìn)一步地，所述基座內(nèi)置鋰電池，用于對(duì)所述無(wú)線超聲探頭進(jìn)行充電及充電管理。進(jìn)一步地，所述基座還用于從所述無(wú)線收發(fā)模塊獲取所述無(wú)線超聲探頭電池電量、探頭工作狀態(tài)信息，以根據(jù)獲得的電池電量、探頭工作狀態(tài)信息對(duì)無(wú)線超聲探頭進(jìn)行設(shè)置。進(jìn)一步地，所述基座內(nèi)置揚(yáng)聲器以及揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，所述無(wú)線超聲探頭所獲取的胎心音由所述基座內(nèi)置的揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。進(jìn)一步地，所述基座包括一顯示屏，所述顯示屏用于顯示胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)。 所述的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭通過(guò)主控制器將胎心率計(jì)算出后，再通過(guò)無(wú)線超聲探頭采用無(wú)線通信的方式發(fā)送出去，不僅避免了有線線纜的束縛造成的操作不便等情況，還可避免現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)中胎心音信號(hào)發(fā)送至主機(jī)后再計(jì)算胎心率時(shí)，而產(chǎn)生的由于發(fā)送數(shù)據(jù)丟包或胎心音有損壓縮后發(fā)送而影響胎心率準(zhǔn)確性的情況發(fā)生。

圖I為本實(shí)用新型的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10包括發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11、耦合線圈12、超聲換能器13、LC濾波電路14、差分放大解調(diào)電路15、后級(jí)放大及濾波電路16、增益控制電路17、主控制器18以及無(wú)線收發(fā)模塊19。設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10還設(shè)有基座30，無(wú)線收發(fā)模塊19與基座30之間采用無(wú)線傳輸方式進(jìn)行通信。發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11用于將發(fā)射電壓加到超聲換能器13上，從而激勵(lì)超聲換能器13發(fā)射超聲波。耦合線圈12電性連接至發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路12與超聲換能器13之間，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11與超聲換能器13，以及超聲換能器13與差分放大解調(diào)電路15之間的阻抗匹配，提高信號(hào)收發(fā)效率。耦合線圈12包括兩端連接至發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11的初級(jí)線圈LI以及兩端連接至超聲換能器13的次級(jí)線圈L2。超聲換能器13用于在發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射超聲波，并接收胎兒心跳運(yùn)動(dòng)反射的超聲回波信號(hào)。LC濾波電路14用于對(duì)所述超聲回波信號(hào)進(jìn)行濾波。在本實(shí)施方式中，LC濾波電路14的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)LC濾波電路分別連接至耦合線圈12的初級(jí)線圈LI兩端。具體地,每一 LC濾波電路包括濾波電感L3以及濾波電容Cl。濾波電感LI電性連接至初級(jí)線圈LI與差分放大解調(diào)電路15之間，且濾波電感LI與差分放大解調(diào)電路15之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)濾波電容Cl接地。差分放大解調(diào)電路15用于對(duì)經(jīng)過(guò)濾波后的超聲回波信號(hào)進(jìn)行差分放大及解調(diào)，以解調(diào)出胎心信號(hào)。此時(shí)所述胎心信號(hào)為模擬信號(hào)。后級(jí)放大電路16用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大及濾波。[0028]增益控制電路17用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行增益控制，以提高設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10對(duì)胎心信號(hào)的檢測(cè)能力。由于胎心信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍較寬，通過(guò)增益控制電路17進(jìn)行增益控制后，胎心信號(hào)較強(qiáng)或較弱時(shí)都能被檢測(cè)出。在本實(shí)施方式中，增益控制電路17采用三級(jí)增益控制，每級(jí)有41倍的增益，這樣該級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)1飛4倍，即(Γ36分貝(db)。主控制器18用于控制發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路11和差分放大解調(diào)電路15的時(shí)序，另一方面用于對(duì)放大及濾波后的模擬胎心信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換及濾波處理。由于主控制器18在對(duì)胎心信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后還進(jìn)行了濾波處理，可有效地將胎心信號(hào)的背景噪聲去除，從而避免胎心音播放時(shí)，揚(yáng)聲器的輸出帶有令人煩躁的背景噪聲。主控制器18還用于根據(jù)胎心信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算胎心率并提取自動(dòng)胎動(dòng)標(biāo)記信號(hào)。由于胎心率是在探頭10內(nèi)計(jì)算完成后，再輸出至基座30，由此可保證胎心率計(jì)算的準(zhǔn)確性，避免現(xiàn)有技術(shù)中胎心音信號(hào)發(fā)送至主機(jī)后再計(jì)算胎心率時(shí)，由 于胎心音數(shù)據(jù)丟包或胎心音數(shù)據(jù)的有損壓縮而影響胎心率準(zhǔn)確性的情況發(fā)生。主控制器18還用于將胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)標(biāo)記信號(hào)和設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10工作狀態(tài)等信息以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的胎心信號(hào)的音頻信號(hào)不進(jìn)行或進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理后，輸出至無(wú)線收發(fā)模塊19。在本實(shí)施方式中，主控制器18采用自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(Adaptive Differential Pulse Code Modulation,ADPCM)進(jìn)行對(duì)胎心信號(hào)的音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，也可以采用其它已有的各種語(yǔ)音壓縮算法，壓縮的目的在于減少胎心音的數(shù)據(jù)收發(fā)量，由于胎心率已經(jīng)計(jì)算出，所以即使是有損壓縮，也已經(jīng)不影響胎心率計(jì)算的準(zhǔn)確度。所以無(wú)論是胎心音數(shù)據(jù)丟包或胎心音的有損壓縮都不影響胎心率的計(jì)算準(zhǔn)確度和精度。無(wú)線收發(fā)模塊19用于將胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)以及胎心音以無(wú)線收發(fā)的方式發(fā)送至基座30。無(wú)線超聲探頭19與基座30之間可以采用藍(lán)牙或其它無(wú)線收發(fā)模塊(如Nordic公司的NRF24系列、TI公司的cc系列或silicon lab公司的Si系列等模塊)等方式進(jìn)行信號(hào)收發(fā)。基座30用于從無(wú)線收發(fā)模塊19接收胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量和自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)以及胎心音信號(hào)，并采用無(wú)線(如藍(lán)牙、上述無(wú)線模塊以及Wi-Fi模塊等)或有線收發(fā)(如以太網(wǎng)口、串口、USB 口或其它方式)的方式將胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)輸出至一主機(jī)50，通過(guò)將胎心信號(hào)的音頻信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器進(jìn)行播放?；?0內(nèi)置大容量、高性能鋰電池，用于對(duì)設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10進(jìn)行充電和充電控制，并可對(duì)設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10的通訊通道、探頭編號(hào)等進(jìn)行設(shè)置，也可以從無(wú)線收發(fā)模塊19獲取設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10電池電量、探頭工作狀態(tài)等信息，以對(duì)無(wú)線超聲探頭進(jìn)行設(shè)置。此外，基座30可以內(nèi)置揚(yáng)聲器以及揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，如此可通過(guò)基座30直接播放從設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10所獲取的胎心音?；?0也可配備一液晶顯示屏，所述顯示屏用于顯示胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)使得整個(gè)基座30可以作為胎兒監(jiān)護(hù)終端使用。主機(jī)50用于對(duì)所述胎心率、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。主機(jī)50可以是胎兒監(jiān)護(hù)儀(包括胎兒/孕婦監(jiān)護(hù)儀)、普通電腦、平板電腦、壁掛液晶顯示器、產(chǎn)科中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)或其它可移動(dòng)電子設(shè)備等等。所述的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭10通過(guò)主控制器18將胎心率計(jì)算出后，再通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊19采用無(wú)線通信的方式發(fā)送出去，不僅避免了有線線纜的 束縛造成的操作不便等情況，還可避免現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)中胎心信號(hào)直接發(fā)送至主機(jī)后再計(jì)算胎心率時(shí)，由于數(shù)據(jù)丟包或胎心音有損壓縮而影響胎心率計(jì)算準(zhǔn)確性的情況發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線超聲探頭，包括發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路及超聲換能器，所述超聲換能器用于在所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射超聲波，并接收胎兒心跳運(yùn)動(dòng)反射的超聲回波信號(hào)，其特征在于，所述無(wú)線超聲探頭還包括 差分放大解調(diào)電路，電性連接至所述超聲換能器，用于對(duì)所述超聲回波信號(hào)進(jìn)行差分放大及解調(diào)，以解調(diào)出胎兒心跳信號(hào)； 增益控制電路，電性連接至所述差分放大解調(diào)電路，用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行增益控制； 主控制器，電性連接至所述增益控制電路，用于對(duì)所述胎心信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，根據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的胎心信號(hào)計(jì)算胎心率； 無(wú)線收發(fā)模塊，電性連接至所述主控制器，用于接收主控制器輸出的胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)以及胎心音并以無(wú)線收發(fā)的方式將該胎心率發(fā)送出去；以及 基座，與無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行無(wú)線通信，所述基座用于從無(wú)線收發(fā)模塊接收胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量和自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)以及胎心音信號(hào)，并采用無(wú)線或有線收發(fā)的方式將胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和所述無(wú)線超聲探頭工作狀態(tài)輸出至一主機(jī)，并將胎心信號(hào)的音頻信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。
2.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述無(wú)線超聲探頭還包括耦合線圈，所述耦合線圈包括電性連接至所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路以及差分放大解調(diào)電路的初級(jí)線圈，以及電性連接至所述超聲換能器的次級(jí)線圈，所述耦合線圈用于實(shí)現(xiàn)所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路與超聲換能器，以及所述超聲換能器與差分放大解調(diào)電路之間的阻抗匹配。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述無(wú)線超聲探頭還包括兩個(gè)濾波電路，所述初級(jí)線圈的兩端分別通過(guò)兩個(gè)所述濾波電路電性連接至所述差分放大解調(diào)電路的兩個(gè)輸入端。
4.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述增益控制電路采用三級(jí)增益控制。
5.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述主控制器還用于對(duì)經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的胎心信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除令人煩躁的背景噪聲。
6.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述基座內(nèi)置鋰電池，用于對(duì)所述無(wú)線超聲探頭進(jìn)行充電及充電管理。
7.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述基座還用于從所述無(wú)線收發(fā)模塊獲取所述無(wú)線超聲探頭電池電量、探頭工作狀態(tài)信息，以根據(jù)獲得的電池電量、探頭工作狀態(tài)信息對(duì)無(wú)線超聲探頭進(jìn)行設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述基座內(nèi)置揚(yáng)聲器以及揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，所述無(wú)線超聲探頭所獲取的胎心音由所述基座內(nèi)置的揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。
9.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線超聲探頭，其特征在于所述基座包括一顯示屏，所述顯示屏用于顯示胎心率、胎心信號(hào)質(zhì)量、自動(dòng)胎動(dòng)數(shù)據(jù)和探頭工作狀態(tài)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種便于操作和孕婦易于接受的設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭，讓孕婦能夠自由、自然和自在地進(jìn)行監(jiān)護(hù)。一種設(shè)有基座的無(wú)線超聲探頭，包括發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路及超聲換能器，所述超聲換能器用于在所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下發(fā)射超聲波，并接收胎兒心跳運(yùn)動(dòng)反射的超聲回波信號(hào)，所述無(wú)線超聲探頭還包括差分放大解調(diào)電路、增益控制電路、主控制器、無(wú)線收發(fā)模塊、基座。
文檔編號(hào)A61B7/04GK202776373SQ20122041238
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者黃平, 李紅巖 申請(qǐng)人:黃平