生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法，該方法包括步驟：控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的輸入端與負極輸入端的電壓差為零；調(diào)節(jié)第一電位器的電阻值并同步調(diào)節(jié)第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零；控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路；檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度；調(diào)節(jié)第三電位器的電阻值并同步調(diào)節(jié)第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路輸出的預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)的生物電信號。本發(fā)明既能消除生物傳感器中的電路溫度漂移現(xiàn)象，又能自適應(yīng)地輸出合適強度的生物電信號，穩(wěn)定了生物傳感器的輸出電氣特性，提高了生物傳感器的靈敏度。
【專利說明】
生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物傳感器電路中，即使將輸入電壓為零，用靈敏的直流表測量輸出端，也會有變化緩慢的輸出電壓。這種輸入電壓為零而輸出電壓不為零且緩慢變化的現(xiàn)象，稱為零點漂移現(xiàn)象。在生物傳感器電路中，任何參數(shù)的變化，如電源電壓的波動、元件的老化、半導(dǎo)體元件參數(shù)隨溫度變化而產(chǎn)生的變化，都將產(chǎn)生輸出電壓的漂移。由溫度變化所引起的半導(dǎo)體器件參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點漂移現(xiàn)象的主要原因，因此也稱零點漂移為溫度漂移。
[0003]—般地，生物傳感器(例如血壓傳感器、脈搏傳感器或心率傳感器等)要求的靈敏度都非常高，如果此類生物傳感器電路的產(chǎn)生溫度漂移則會明顯影響電阻值的變化而導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定，從而影響到生物傳感器的靈敏度。此外，由于人體產(chǎn)生的生物電信號(例如血壓、脈搏或心率信號)可能時強時弱，生物傳感器的探測頭感測到的生物電信號也時強時弱，為了讓生物傳感器輸出合適信號強度的生物電信號，因此需要進行對感測到的生物電信號進行自適應(yīng)調(diào)節(jié)后再進行輸出得到穩(wěn)定的生物電信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法，旨在解決生物傳感器電路因溫度漂移造成靈敏度不高以及無法自動調(diào)節(jié)生物電信號強度的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用于生物傳感器的單片機中，其特征在于，所述單片機連接有生物第一電位器、第二電位器、第三電位器、第四電位器以及生物傳感器電路，該生物傳感器電路通過第一電位器和第二電位器連接有雙擲開關(guān)，該雙擲開關(guān)連接有探測頭，第一電位器包括第一平衡電阻，第二電位器包括第二平衡電阻，第三電位器包括第三平衡電阻，第四電位器包括第四平衡電阻，所述單片機包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端以及第五控制端，其中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
[0006]開關(guān)控制模塊，用于通過第五控制端控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零，當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路；
[0007]溫度漂移消除模塊，用于通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭滑動以改變第一電位器的電阻值以及通過第二控制端同步控制第二平衡電阻的觸頭滑動以改變第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零；
[0008]信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊，用于檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，當(dāng)輸出的生物電信號的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，通過第三控制端控制第三平衡電阻的觸頭滑動以改變第三電位器的電阻值以及通過第四控制端同步控制第四平衡電阻的觸頭滑動以改變第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路的輸出端電壓，使生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，所述溫度漂移消除模塊還用于當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭和通過第二控制端控制第二平衡電阻的觸頭同時停止滑動并固定位置。
[0010]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)強度閾值預(yù)先設(shè)置并存儲在所述單片機的存儲器中，作為生物傳感器電路輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。
[0011]優(yōu)選的，所述第一電位器還包括第一穩(wěn)壓電阻，該第一穩(wěn)壓電阻和第一平衡電阻串聯(lián)，所述第二電位器還包括第二穩(wěn)壓電阻，該第二穩(wěn)壓電阻和第二平衡電阻串聯(lián)，所述第一穩(wěn)壓電阻和第二穩(wěn)壓電阻用于保持第一電位器和第二電位器輸出穩(wěn)定電壓以保護生物傳感器電路不被損壞。
[0012]優(yōu)選的，所述第三電位器還包括第三穩(wěn)壓電阻，該第三穩(wěn)壓電阻和第三平衡電阻串聯(lián)，所述第四電位器還包括第四穩(wěn)壓電阻，該第四穩(wěn)壓電阻和第四平衡電阻串聯(lián)，所述第三穩(wěn)壓電阻和第四穩(wěn)壓電阻用于保持第三電位器和第四電位器輸出穩(wěn)定電壓使生物傳感器電路輸出穩(wěn)定的生物電信號。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于生物傳感器的單片機中，所述單片機連接有生物第一電位器、第二電位器、第三電位器、第四電位器以及生物傳感器電路，該生物傳感器電路通過第一電位器和第二電位器連接有雙擲開關(guān)，該雙擲開關(guān)連接有探測頭，第一電位器包括第一平衡電阻，第二電位器包括第二平衡電阻，第三電位器包括第三平衡電阻，第四電位器包括第四平衡電阻，所述單片機包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端以及第五控制端，其中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法包括步驟:
[0014]通過第五控制端控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零；
[0015]通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭滑動以改變第一電位器的電阻值以及通過第二控制端同步控制第二平衡電阻的觸頭滑動以改變第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零；
[0016]當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路；
[0017]檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)；
[0018]當(dāng)輸出的生物電信號的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，通過第三控制端控制第三平衡電阻的觸頭滑動以改變第三電位器的電阻值以及通過第四控制端同步控制第四平衡電阻的觸頭滑動以改變第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路的輸出端電壓，使生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。
[0019]優(yōu)選的，所述生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法還包括步驟:當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭和通過第二控制端控制第二平衡電阻的觸頭同時停止滑動并固定位置。
[0020]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)強度閾值預(yù)先設(shè)置并存儲在所述單片機的存儲器中，作為生物傳感器電路輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]優(yōu)選的，所述第一電位器還包括第一穩(wěn)壓電阻，該第一穩(wěn)壓電阻和第一平衡電阻串聯(lián)，所述第二電位器還包括第二穩(wěn)壓電阻，該第二穩(wěn)壓電阻和第二平衡電阻串聯(lián)，所述第一穩(wěn)壓電阻和第二穩(wěn)壓電阻用于保持第一電位器和第二電位器輸出穩(wěn)定電壓以保護生物傳感器電路不被損壞。
[0022]優(yōu)選的，所述第三電位器還包括第三穩(wěn)壓電阻，該第三穩(wěn)壓電阻和第三平衡電阻串聯(lián)，所述第四電位器還包括第四穩(wěn)壓電阻，該第四穩(wěn)壓電阻和第四平衡電阻串聯(lián)，所述第三穩(wěn)壓電阻和第四穩(wěn)壓電阻用于保持第三電位器和第四電位器輸出穩(wěn)定電壓使生物傳感器電路輸出穩(wěn)定的生物電信號。
[0023]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法采用上述技術(shù)方案，取得了如下技術(shù)效果，既能夠自動消除生物傳感器產(chǎn)生的電路溫度漂移現(xiàn)象，消除了電路溫度漂移現(xiàn)象對生物傳感器的靈敏度產(chǎn)生的不利影響，又能夠根據(jù)生物電信號的強弱來自適應(yīng)地輸出合適強度的生物電信號，從而穩(wěn)定了生物傳感器輸出電氣特性，提高了生物傳感器的靈敏度，取得了生物傳感器自適應(yīng)被測對象的生物電信號強弱的效果。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較佳實施例的應(yīng)用環(huán)境示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)選實施例的功能模塊示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法優(yōu)選實施例的流程圖。
[0027]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0028]為更進一步闡述本發(fā)明為達成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1所示，圖1是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較佳實施例的應(yīng)用環(huán)境示意圖。在本實施例中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)10應(yīng)用于單片機8中，該單片機8連接至第一電位器3、第二電位器4、第三電位器5、第四電位器6以及生物傳感器電路7。所述生物傳感器電路7通過第一電位器3和第二電位器4連接有雙擲開關(guān)2，該雙擲開關(guān)2連接探測頭I。具體地，所述探測頭I的兩個輸出端連接至雙擲開關(guān)2的兩個輸入端，所述雙擲開關(guān)2的一個輸出端連接至第一電位器3的輸入端，所述雙擲開關(guān)2的另一個輸出端連接至第二電位器4的輸入端。第一電位器3的輸出端連接至生物傳感器電路7的正極輸入端，第二電位器4的輸出端連接至生物傳感器7電路的負極輸入端，所述生物傳感器電路7的輸出端連接至單片機8的信號輸入端，第三電位器5的一端連接至生物傳感器電路7的正極輸入端，第三電位器5的另一端為接地端，第四電位器6的一端連接至生物傳感器電路7的負極輸入端，第四電位器6的一端連接至生物傳感器電路7的輸出端。所述雙擲開關(guān)2、第一電位器3、第二電位器4、第三電位器5和第四電位器6均連接至單片機8上。所述單片機8為微處理器、單片機、信號處理芯片或者信號控制芯片。所述預(yù)設(shè)強度閾值范圍預(yù)先設(shè)置并存儲在所述單片機8內(nèi)，作為生物傳感器電路7輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。所述生物傳感器電路7采用現(xiàn)有生物傳感器(例如血壓傳感器、脈搏傳感器或心率傳感器等)現(xiàn)有的信號處理電路，一般包括數(shù)模(A/D)轉(zhuǎn)換電路、信號濾波電路等，本實施例不作具體闡述。
[°03°] 在本實施例中，所述第一電位器3包括第一平衡電阻DRl和第一穩(wěn)壓電阻Rl，第一平衡電阻DRl和第一穩(wěn)壓電阻Rl串聯(lián)。所述第二電位器4包括第二平衡電阻DR2和第二穩(wěn)壓電阻R2，第二平衡電阻DR2和第二穩(wěn)壓電阻R2串聯(lián)。所述第三電位器5包括第三平衡電阻DR3和第三穩(wěn)壓電阻R3，第三平衡電阻DR3和第三穩(wěn)壓電阻R3串聯(lián)。所述第四電位器6包括第四平衡電阻DR4和第四穩(wěn)壓電阻R4，第四平衡電阻DR4和第四穩(wěn)壓電阻R4串聯(lián)。
[0031]所述探測頭I的兩個輸出端連接至雙擲開關(guān)2的兩個輸入端，所述雙擲開關(guān)2的一個輸出端連接至第一平衡電阻DRl的輸入端，所述雙擲開關(guān)2的另一個輸出端連接至第二平衡電阻DR2的輸入端，第一穩(wěn)壓電阻Rl的輸出端連接至生物傳感器電路7的正極輸入端，第二穩(wěn)壓電阻R2的輸出端連接至生物傳感器電路7的負極輸入端，所述生物傳感器電路7的輸出端連接至單片機8的信號輸入端S0。所述單片機8的第一控制端SI連接至第一平衡電阻DRl的控制端，所述單片機8的第二控制端S2連接至第二平衡電阻DR2的控制端。所述單片機8的第三控制端S3連接至第三平衡電阻DR3的控制端，第三平衡電阻DR3的一端為接地端，第三平衡電阻DR3的另一端連接至第三穩(wěn)壓電阻R3的一端，第三穩(wěn)壓電阻R3的另一端連接至生物傳感器電路7的正極輸入端。所述單片機8的第四控制端S4連接至第四平衡電阻DR42的控制端，第四平衡電阻DR4的一端連接至單片機8的信號輸入端S0(S卩:生物傳感器電路7的輸出端)，第四平衡電阻DR4的另一端連接至第四穩(wěn)壓電阻R4的一端，第四穩(wěn)壓電阻R4的另一端連接至生物傳感器電路7的負極輸入端。所述單片機8的第五控制端S5連接至所述雙擲開關(guān)2的控制端，用于自動控制雙擲開關(guān)2的斷開或閉合。
[0032]所述單片機8用于控制雙擲開關(guān)2斷開時，通過調(diào)節(jié)第一電位器3和第二電位器4的電阻值將生物傳感器電路7因溫度漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的電壓調(diào)節(jié)為零。所述單片機8還用于控制雙擲開關(guān)2閉合時，通過調(diào)節(jié)第三電位器5和第四電位器5的電阻值使所述生物傳感器7電路輸出的生物電信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。
[0033]在消除生物傳感器電路7產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象過程中，當(dāng)?shù)谝黄胶怆娮鐳Rl和第二平衡電阻DR2的觸頭滑動到零端電阻值時，產(chǎn)生較高的電壓可能會損壞生物傳感器電路7。因此，本實施例中采用第一穩(wěn)壓電阻Rl和第二穩(wěn)壓電阻R2來保證第一電位器3和第二電位器4輸出電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)谝黄胶怆娮鐳Rl和第二平衡電阻DR2的觸頭滑動時，所述第一穩(wěn)壓電阻Rl和第二穩(wěn)壓電阻R2用于保持第一電位器3和第二電位器4輸出穩(wěn)定電壓，從而保護生物傳感器電路7不會因電壓過高而損壞。
[0034]在調(diào)節(jié)生物傳感器電路7輸出的生物電信號的信號強度過程中，當(dāng)?shù)谌胶怆娮鐳R3和第四平衡電阻DR4的觸頭滑動到零端電阻值時，產(chǎn)生較高的電壓可能會生物傳感器電路7。因此，本實施例中采用第三穩(wěn)壓電阻R3和第四穩(wěn)壓電阻R4來保證第三電位器5和第四電位器6輸出電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)谌胶怆娮鐳R3和第四平衡電阻DR4的觸頭滑動時，所述第三穩(wěn)壓電阻R3和第四穩(wěn)壓電阻R2用于保持第三電位器5和第四電位器6輸出穩(wěn)定電壓使生物傳感器電路7輸出穩(wěn)定的生物電信號。
[0035]如圖2所示，圖2是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)選實施例的功能模塊示意圖。在本實施例中，所述的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)10安裝并運行于所述單片機8中，該單片機8還包括，但不僅限于，微控制器11以及存儲器12。所述的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)10包括，但不僅限于，開關(guān)控制模塊101、溫度漂移消除模塊103以及信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊103。本發(fā)明所稱的模塊是指一種能夠被單片機8的微控制器11所執(zhí)行并且能夠完成固定功能的一系列計算機程序指令段，其存儲在單片機8的存儲器12中。
[0036]在本實施例中，所述微控制器11可以為一種微處理器、微控制單元(M⑶)、信號處理芯片、或者具有信號控制功能的信號控制單元。所述存儲器12可以為一種只讀存儲器ROM、電可擦寫存儲器EEPROM或者快閃存儲器FLASH等。
[0037]結(jié)合圖1所示，所述開關(guān)控制模塊101用于當(dāng)探測頭I開啟量測被測對象(例如人體)的生物電信號(例如心電信號)時，通過第五控制端S5控制雙擲開關(guān)2斷開使生物傳感器電路7的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零。當(dāng)生物傳感器電路7的輸出端電壓為零時，所述開關(guān)控制模塊101還用于通過第五控制端S5控制雙擲開關(guān)2閉合使所述探測頭I量測到的生物電信號輸出至所述生物傳感器電路7。
[0038]所述溫度漂移消除模塊102用于通過第一控制端SI控制第一平衡電阻DRl的觸頭滑動以改變第一電位器3的電阻值以及通過第二控制端S2同步控制第二平衡電阻DR2的觸頭滑動以改變第二電位器4的電阻值將生物傳感器電路7的輸出端電壓調(diào)為零。當(dāng)生物傳感器電路7的輸出端電壓為零時，所述溫度漂移消除模塊102還用于通過第一控制端SI控制第一平衡電阻DRl的觸頭和通過第二控制端S2控制第二平衡電阻DR2的觸頭同時停止滑動并固定位置，此時即可消除生物傳感器電路7產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象對生物傳感器7的靈敏度產(chǎn)生的不利影響，穩(wěn)定了生物傳感器電路7輸出的電氣特性。
[0039]當(dāng)生物傳感器電路7的輸出端電壓為零時，即可利用探測頭I量測被測對象的生物電信號。由于人體產(chǎn)生的生物電信號(例如血壓、脈搏或心率信號)可能時強時弱，生物傳感器的探測頭I感測到的生物電信號也時強時弱，為了讓生物傳感器輸出合適信號強度的生物電信號，因此需要進行對感測到的生物電信號進行自適應(yīng)調(diào)節(jié)后再進行輸出得到穩(wěn)定的生物電信號。在本實施例中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊103用于檢測生物傳感器電路7輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，當(dāng)輸出的生物電信號的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，通過第三控制端S3控制第三平衡電阻DR3的觸頭滑動以改變第三電位器5的電阻值以及通過第四控制端S4同步控制第四平衡電阻DR4的觸頭滑動以改變第四電位器6的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路7的輸出端電壓，使生物傳感器電路7輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，從而穩(wěn)定了生物傳感器電路7輸出的生物電信號強度，取得了生物傳感器自適應(yīng)被測對象的生物電信號強弱的效果。
[0040]如圖3所示，圖3是本發(fā)明生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法優(yōu)選實施例的流程圖。在本實施例中，所述的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法應(yīng)用于生物傳感器的單片機8中，結(jié)合圖1和圖2所示，該方法包括步驟S31至步驟S37:
[0041 ]步驟S31，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零;具體地，當(dāng)探測頭I開啟量測被測對象(例如人體)的生物電信號(例如心電信號)時，開關(guān)控制模塊101通過第五控制端S5控制雙擲開關(guān)2斷開使生物傳感器電路7的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零。
[0042]步驟S32，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭滑動以改變第一電位器的電阻值并通過第二控制端同步控制第二平衡電阻的觸頭滑動以改變第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零;具體地，溫度漂移消除模塊102通過第一控制端SI控制第一平衡電阻DRl的觸頭滑動以改變第一電位器3的電阻值以及通過第二控制端S2同步控制第二平衡電阻DR2的觸頭滑動以改變第二電位器4的電阻值將生物傳感器電路7的輸出端電壓調(diào)為零。
[0043]步驟S33，當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭和通過第二控制端控制第二平衡電阻的觸頭同時停止滑動;具體地，當(dāng)生物傳感器電路7的輸出端電壓為零時，溫度漂移消除模塊102通過第一控制端SI控制第一平衡電阻DRl的觸頭和通過第二控制端S2控制第二平衡電阻DR2的觸頭同時停止滑動并固定位置，此時即可消除生物傳感器電路7產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象對生物傳感器7的靈敏度產(chǎn)生的不利影響，穩(wěn)定了生物傳感器電路7輸出的電氣特性。
[0044]步驟S34，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路;具體地，當(dāng)生物傳感器電路7的輸出端電壓為零時，即可利用探測頭I量測被測對象的生物電信號，此時開關(guān)控制模塊101通過第五控制端S5控制雙擲開關(guān)2閉合使所述探測頭I量測到的生物電信號輸出至所述生物傳感器電路7。
[0045]步驟S35，檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度;具體地，信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊103檢測生物傳感器電路7輸出端輸出的生物電信號的信號強度。
[0046]步驟S36，信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)；具體地，信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊103判斷生物傳感器電路7輸出端輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。所述預(yù)設(shè)強度閾值范圍預(yù)先設(shè)置并存儲在單片機8的存儲器11內(nèi)，作為生物傳感器電路7輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。若生物傳感器電路7輸出的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，則流程返回步驟S35;若生物傳感器電路7輸出的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，則流程執(zhí)行步驟S37。
[0047]步驟S37，通過第三控制端控制第三平衡電阻的觸頭滑動以改變第三電位器的電阻值以及通過第四控制端同步控制第四平衡電阻的觸頭滑動以改變第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路的輸出電壓使生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)；具體地，信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊103通過第三控制端S3控制第三平衡電阻DR3的觸頭滑動以改變第三電位器5的電阻值以及通過第四控制端S4同步控制第四平衡電阻DR4的觸頭滑動以改變第四電位器6的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路7的輸出端電壓，使生物傳感器電路7輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，從而穩(wěn)定了生物傳感器電路7輸出的生物電信號強度，取得了生物傳感器自適應(yīng)被測對象的生物電信號強弱的效果。
[0048]本發(fā)明所述生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法通過控制第一電位器3和第二電位器4的電阻值將生物傳感器電路7因溫度漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的電壓自動調(diào)零，消除了溫度漂移現(xiàn)象對生物傳感器的靈敏度產(chǎn)生的不利影響，從而穩(wěn)定了生物傳感器輸出電氣特性。此外，通過控制第三電位器5和第四電位器6的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路7輸出的生物電信號處于合適信號強度范圍內(nèi)，從而穩(wěn)定生物傳感器電路7輸出的生物電信號強度，取得了生物傳感器自適應(yīng)被測對象的生物電信號強弱的效果。
[0049]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效功能變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用于生物傳感器的單片機中，其特征在于，所述單片機連接有生物第一電位器、第二電位器、第三電位器、第四電位器以及生物傳感器電路，該生物傳感器電路通過第一電位器和第二電位器連接有雙擲開關(guān)，該雙擲開關(guān)連接有探測頭，第一電位器包括第一平衡電阻，第二電位器包括第二平衡電阻，第三電位器包括第三平衡電阻，第四電位器包括第四平衡電阻，所述單片機包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端以及第五控制端，其中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括: 開關(guān)控制模塊，用于通過第五控制端控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零，當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路； 溫度漂移消除模塊，用于通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭滑動以改變第一電位器的電阻值以及通過第二控制端同步控制第二平衡電阻的觸頭滑動以改變第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零； 信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)模塊，用于檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，當(dāng)輸出的生物電信號的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，通過第三控制端控制第三平衡電阻的觸頭滑動以改變第三電位器的電阻值以及通過第四控制端同步控制第四平衡電阻的觸頭滑動以改變第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路的輸出端電壓，使生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度漂移消除模塊還用于當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭和通過第二控制端控制第二平衡電阻的觸頭同時停止滑動并固定位置。3.如權(quán)利要求1所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)強度閾值預(yù)先設(shè)置并存儲在所述單片機的存儲器中，作為生物傳感器電路輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。4.如權(quán)利要求1所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電位器還包括第一穩(wěn)壓電阻，該第一穩(wěn)壓電阻和第一平衡電阻串聯(lián)，所述第二電位器還包括第二穩(wěn)壓電阻，該第二穩(wěn)壓電阻和第二平衡電阻串聯(lián)，所述第一穩(wěn)壓電阻和第二穩(wěn)壓電阻用于保持第一電位器和第二電位器輸出穩(wěn)定電壓以保護生物傳感器電路不被損壞。5.如權(quán)利要求1所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三電位器還包括第三穩(wěn)壓電阻，該第三穩(wěn)壓電阻和第三平衡電阻串聯(lián)，所述第四電位器還包括第四穩(wěn)壓電阻，該第四穩(wěn)壓電阻和第四平衡電阻串聯(lián)，所述第三穩(wěn)壓電阻和第四穩(wěn)壓電阻用于保持第三電位器和第四電位器輸出穩(wěn)定電壓使生物傳感器電路輸出穩(wěn)定的生物電信號。6.—種生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于生物傳感器的單片機中，其特征在于，所述單片機連接有生物第一電位器、第二電位器、第三電位器、第四電位器以及生物傳感器電路，該生物傳感器電路通過第一電位器和第二電位器連接有雙擲開關(guān)，該雙擲開關(guān)連接有探測頭，所述第一電位器包括第一平衡電阻，第二電位器包括第二平衡電阻，所述第三電位器包括第三平衡電阻，所述第四電位器包括第四平衡電阻，所述單片機包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端以及第五控制端，其中，所述信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法包括步驟: 通過第五控制端控制雙擲開關(guān)斷開使生物傳感器電路的正極輸入端與負極輸入端的電壓差為零； 通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭滑動以改變第一電位器的電阻值以及通過第二控制端同步控制第二平衡電阻的觸頭滑動以改變第二電位器的電阻值將生物傳感器電路的輸出端電壓調(diào)為零； 當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第五控制端控制雙擲開關(guān)閉合使探測頭量測到的生物電信號輸出至生物傳感器電路； 檢測生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度是否處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)； 當(dāng)輸出的生物電信號的信號強度未處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)，通過第三控制端控制第三平衡電阻的觸頭滑動以改變第三電位器的電阻值以及通過第四控制端同步控制第四平衡電阻的觸頭滑動以改變第四電位器的電阻值來動態(tài)調(diào)節(jié)生物傳感器電路的輸出端電壓，使生物傳感器電路輸出的生物電信號的信號強度處于預(yù)設(shè)強度閾值范圍內(nèi)。7.如權(quán)利要求6所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，該方法還包括步驟:當(dāng)生物傳感器電路的輸出端電壓為零時，通過第一控制端控制第一平衡電阻的觸頭和通過第二控制端控制第二平衡電阻的觸頭同時停止滑動并固定位置。8.如權(quán)利要求6所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)強度閾值預(yù)先設(shè)置并存儲在所述單片機的存儲器中，作為生物傳感器電路輸出的生物電信號的強度標(biāo)準(zhǔn)。9.如權(quán)利要求6所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述第一電位器還包括第一穩(wěn)壓電阻，該第一穩(wěn)壓電阻和第一平衡電阻串聯(lián)，所述第二電位器還包括第二穩(wěn)壓電阻，該第二穩(wěn)壓電阻和第二平衡電阻串聯(lián)，所述第一穩(wěn)壓電阻和第二穩(wěn)壓電阻用于保持第一電位器和第二電位器輸出穩(wěn)定電壓以保護生物傳感器電路不被損壞。10.如權(quán)利要求6所述的生物傳感器的信號自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述第三電位器還包括第三穩(wěn)壓電阻，該第三穩(wěn)壓電阻和第三平衡電阻串聯(lián)，所述第四電位器還包括第四穩(wěn)壓電阻，該第四穩(wěn)壓電阻和第四平衡電阻串聯(lián)，所述第三穩(wěn)壓電阻和第四穩(wěn)壓電阻用于保持第三電位器和第四電位器輸出穩(wěn)定電壓使生物傳感器電路輸出穩(wěn)定的生物電信號。
【文檔編號】A61B5/00GK105997008SQ201610473883
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】張貫京, 陳興明, 張少鵬, 高偉明, 李慧玲, 周起有
【申請人】深圳市貝沃德克生物技術(shù)研究院有限公司