一種呼吸檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種呼吸檢測裝置，尤其是一種呼吸頻率和幅度檢測裝置
【背景技術】
[0002]呼吸是生理檢測中的一個重要參數(shù)，能夠對其進行非接觸、動態(tài)的檢測，在睡眠疾病診斷、臨床監(jiān)護、心血管系統(tǒng)的反饋調節(jié)等各個研究領域都有其重要的研究價值，從而在現(xiàn)代監(jiān)護技術中，呼吸頻率檢測是其重要組成部分。
[0003]呼吸的檢測有很多種方法，常用的檢測方法有:1、壓力法2、溫感法3、阻抗法；常使用到的傳感器包括:電阻應變式傳感器，溫度傳感器，流量傳感器，電容式傳感器等，但這些呼吸檢測方法在一定程度上都存在某些缺點。
[0004]第一種方法主要使用的是電阻應變式傳感器，通過檢測人體呼吸過程中，利用呼吸氣時胸腹部產生的形變，而應變式傳感器可以檢測到這種形變從而檢測到呼吸信號，但電阻應變式傳感器中的電阻太小，則所需驅動電流太大，造成應變片發(fā)熱產生的溫度過高，輸出的信號發(fā)生零點漂移明顯，從而使設計的調零電路復雜化；而電阻太大會消減對外界的抗電磁干擾能力；第二種方法主要是利用溫度傳感器采集鼻腔或空腔內外的呼吸溫度差轉換為電量輸出的方法，但傳感器要與人體皮膚接觸，往往會給人帶來不適，并由于對外界環(huán)境溫度敏感，從而使檢測結果受外界影響過高；第三種方法主要是通過胸腹部變化時引起的阻抗變化實現(xiàn)對呼吸信號的檢測，但一般需要在人體皮膚上貼電極片，相對比較麻煩并且精度低。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于結合光電傳感技術和生物醫(yī)學技術，設計出一種可穿戴式動態(tài)呼吸檢測裝置，是一種可根據(jù)胸腹部的周期性變化檢測呼吸頻率和幅值的裝置。
[0006]本發(fā)明的呼吸檢測裝置包括殼體和伸縮帶，所述殼體內部安裝有光電傳感器，所述伸縮帶穿過殼體，所述的伸縮帶有彈性的一側安裝有條紋帶；所述條紋帶和有彈性段的伸縮帶位于所述殼體內部，條紋帶二側分別正對著光源發(fā)射器和光電檢測器，并分別保持一定的間隙；通過拉伸所述伸縮帶，使得所述條紋帶與光電傳感器之間發(fā)生相對運動，從而得到移動的位移量。
[0007]本發(fā)明所公開的裝置，在使用時，將伸縮帶纏繞使用者的腹部或胸部一周。應當適度調節(jié)伸縮帶的松緊，使得安裝有光電傳感器的殼體緊密接觸使用者的腹部或胸部。由于使用者呼吸時腹部或者胸部發(fā)生起伏變化，即拉伸或放松所述伸縮帶必然會帶動條紋帶發(fā)生位移。當條紋帶相對于光電傳感器移動時，光源發(fā)射端產生的平行光穿過條紋帶投影在光電檢測器上，會形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵光條紋；明暗相間的疊柵光條紋通過光電檢測器中的光敏二極管，使光信號轉化成電脈沖信號；光敏二極管分成二組，一組正對著條紋膜片的透光面，一組正對著條紋膜片的暗光面；通過放大比較集成電路，從二個輸出端分別得到二組相位相差90度的電脈沖信號。通過單片機處理模塊對二組電脈沖信號放大、整形、辨向和累加計數(shù)產生數(shù)字信號輸出，從而可以得到條紋帶相對于光電傳感器移動的位移量，并可判斷條紋帶相對于光電傳感器的移動方向。再通過信號分析處理模塊獲得使用者呼吸頻率和幅值的準確數(shù)值，所述信號分析處理模塊為智能終端，即具有藍牙通訊功能的智能手機或電腦。
[0008]本發(fā)明采用的是光電傳感器，其輸出的結果只與條紋帶相對于條紋膜片移動時形成的明暗疊柵光條紋數(shù)有關，可以很大程度上減少外界環(huán)境的干擾，提高呼吸檢測的準確率。同時本發(fā)明體積小，使用方便，性能穩(wěn)定，抗電磁干擾，可以使用具有調節(jié)型的插扣式伸縮帶，有利于不同人群使用。
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明的裝置可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。
[0010]圖1為本發(fā)明提供的一種呼吸檢測裝置的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明殼體內伸縮帶的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的一種呼吸檢測裝置的殼體結構示意圖；
圖4為本發(fā)明使用的光電傳感器工作原理示意圖；
圖5為本發(fā)明總體系統(tǒng)設計結構框圖；
圖6為本發(fā)明單片機數(shù)據(jù)采集和處理的流程原理框圖；
圖中:1.伸縮帶，2.固定點，3.殼體，4.連接點，5.條紋帶，6.光電傳感器，6-1.光源發(fā)射器，6-2.光電檢測器，7.條形孔，8.夾槽，9.電路板，10.有彈性伸縮帶，11.發(fā)光二極管，12.透鏡，13.光敏二極管，14.比較集成電路，15.條紋膜片，16.插扣。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:
[0012]在圖1中，一種呼吸檢測裝置，包括殼體(3)、伸縮帶(I)和所述殼體(3)內部安裝的光電傳感器(6);所述伸縮帶⑴穿過殼體(3)，所述伸縮帶⑴中間連接有條紋帶(5)并呈扁平狀；所述條紋帶(5)位于殼體(3)內部，穿過光電傳感器(6)正中間；通過拉伸所述伸縮帶(I)，使得條紋帶(5)在光電傳感器(6)中間移動；為便于不同人群使用，殼體外部伸縮帶⑴由具有可調型插扣(16)連接；
[0013]在使用時，將本實施例的呼吸檢測裝置系于使用者的腹部或者胸部。調整伸縮帶
(I)的松緊度，使得不管使用者呼氣還是吸氣，殼體(3)都能夠貼在使用者的腹部或者胸部。在系于使用者的腹部情況下，當使用者吸氣時，腹腔擴張，相當于拉伸了伸縮帶(I);當使用者吸氣時，腹腔收縮，之前被拉伸的伸縮帶(I)恢復原來的狀態(tài)。反之，在系于使用者的胸部情況下，當使用者呼吸氣時，胸腔起伏動作與腹腔相反。由于本裝置的結構，在使用者呼吸之間，伸縮帶(I)必然會帶動條紋帶(5)作周期性的往復運動，導致穿過所述光電傳感器出)中的產生的明暗疊柵光條紋數(shù)發(fā)生變化。
[0014]在圖1所示實施例中，位于所述殼體(3)內部、所述有彈性伸縮帶(10)通過固定點(2)與殼體(3)固定連接，而其余部分的伸縮帶(I)不具有彈性或彈性較小。從而在使用的時候，當腹部或者胸部隨著呼吸而起伏時，由于腹部或者胸部產生的拉伸作用，使伸縮帶(I)也產生水平方向的拉伸力，使得與伸縮帶(I)和有彈性伸縮帶(10)相連接的條紋帶(5)會水平方向往復運動。在系于使用者的腹部情況下，當吸氣時，由于腹部會向外擴張，從而使伸縮帶(I)向右拉伸，所述條紋帶(5)會水平向右移動，直到達到吸氣時腹部擴大的最大值。當呼氣的時候，由于腹部的收縮使所述有彈性伸縮帶(10)的彈力作用下，伸縮帶(I)水平向左收縮，所述條紋帶(5)會水平向左移動，直到達到呼氣時腹部收縮的最小值。在上述過程中，所述條紋帶(5)往復運動一次表征了呼吸一次，所述條紋帶(5)往復運動的位移量表征了呼吸的強弱，所述條紋帶(5)往復運動的周期時間表征了呼吸一次所需時間。反之，在系于使用者的胸部情況下，當使用者呼吸氣時，胸腔起伏動作與腹腔相反。
[0015]參見圖2和圖3，為了增加所述條紋帶(5)與光電傳感器(6)之間發(fā)生相對運動的位移幅度，所述伸縮帶(I)通過固定點(2)與殼體(3)固定連接，使得在所述殼體(3)內部的伸縮帶分成三部分，第一部分為有彈性伸縮帶(10)，第二部分為條紋帶(5)，第三部分為無彈性伸縮帶(I)。所述有彈性伸縮帶(10)和無彈性伸縮帶(I)分別在條紋帶(5) 二端，通過連接點(4)連接在一起。
[0016]進一步，為了防止條紋帶(5)在進行水平方向移動的時候，受到垂直方向移動干擾；所述殼體(3)內的有彈性伸縮帶(10)和無彈性伸縮帶(I)分別用夾槽(8)上下卡住并保持一定的間隙，保證伸縮帶能順利水平方向拉伸。殼體(3)的一端與有彈性伸縮帶(10)固定并封閉；一端開有條形孔(7)，使得殼體(3)外部的伸縮帶⑴只可以單向拉伸。
[0017]在圖4所示實施例中，所述的光電傳感器(6)包括光源發(fā)射器(6-1)和光電檢測器(6-2)，二者正對并保持一定距離，條紋帶(5)從中間穿過，所述光源發(fā)射器(6-1)包括發(fā)光二極管(11)和透鏡(12)，所述發(fā)光二極管(11)位于透鏡(12)前方；所述透鏡(12)的作用在于，使發(fā)光二極管(11)發(fā)出的單一光