CN108888275A - 一种血氧传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器技术领域,提供了一种血氧传感器,包括电路板、与所述电路板电连接的用于探测患者血氧饱和度的光学器件、与所述电路板电连接的连接器和与所述连接器连接的电缆,所述光学器件和所述连接器分别包括电连接部分,所述电连接部分与所述柔性电路板之间表面贴装连接;本发明提供的血氧传感器具有通过设置与光学器件连接的连接器,电缆通过该连接器与光学器件电连接,其接触的可靠度高不易发生短路,并且免除在电缆和连接器连接过程中的要进行焊接的步骤,进一步节省工序并且提高加工效率。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域,特别涉及一种血氧传感器。
背景技术
现有的一次性血氧传感器的制作工艺多数利用手工焊接光学元件和连接线,手工完成与患者皮肤接触的上层胶带和起隔离作用的内层胶带的粘接,其制作工艺存在以下缺点:1.焊接组件的结构松散,一致性差,不利于自动化生产;2.利用手工装配,工序复杂,人工成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种血氧传感器,以解决现有技术中存在的血氧传感器结构松散,一致性差的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种血氧传感器,包括电路板、与所述电路板电连接的用于探测患者血氧饱和度的光学器件、与所述电路板电连接的连接器和与所述连接器连接的电缆,所述光学器件和所述连接器分别包括电连接部分,所述电连接部分与所述电路板之间表面贴装连接。
进一步地,所述连接器包括多个间隔排列的连接端子和设置于所述连接端子顶端并用于固定所述多个连接端子的固定接头,所述连接端子包括与所述电路板电连接的连接本体和设置于所述连接本体上并用于固定所述电缆的固定件。
进一步地,所述连接器为一体件。
进一步地,所述电路板包括电路板本体、设置在所述电路板本体一端的第一基板和设置在所述电路板本体另一端的第二基板;所述光学器件包括设置于所述第一基板上的发射光学元件和设置于所述第二基板上的接收光学元件;所述发射光学元件设置成可向所述接收光学元件发射光信号。
进一步地,所述电路板为柔性电路板。
进一步地,所述固定件包括以所述连接本体的轴向对称设置的两个固定爪,所述两个固定爪之间形成一个可容置所述电缆的空间,所述两个固定爪的顶端之间形成一个供所述电缆进入的开口。
进一步地,所述第一基板包括用于容置所述发射光学元件的第一容置槽和设置于所述第一容置槽的底部的透光薄膜,所述发射光学元件的发射面朝向所述透光薄膜。
进一步地,所述第二基板包括用于容置所述接收光学元件的第二容置槽和设置于所述第二容置槽的底部的透光孔,所述接收光学元件的接收面朝向所述透光孔。
进一步地,所述发射光学元件发射红光和红外光。
进一步地,所述接收光学元件体接收所述发射光学元件发射的红光和红外光。
进一步地,还包括:密封件,所述密封件包覆所述光学器件与所述电路板的电连接部分。
进一步地,还包括:所述密封件为环氧树脂件。
进一步地,所述发射光学元件包括发射光学本体和电连接于所述发射光学本体上的两个第一引脚;所述第一引脚与所述电路板电连接,且被所述密封件包裹。
进一步地,所述接收光学元件包括接收光学本体和电连接于所述接收光学本体上的两个第二引脚;所述第二引脚与所述电路板电连接,且被所述密封件包裹。
进一步地,还包括:密封件,所述密封件包覆所述连接端子与所述电路板的电连接部分。
进一步地,所述密封件为环氧树脂件。
进一步地,所述柔性电路板的底面设置有第一珠光膜。
进一步地,所述第一珠光膜的底面贴合有粘性胶膜。
进一步地,所述粘性胶膜的底面贴合有离型膜。
进一步地,所述柔性电路板的顶面设置有两层双面胶膜,所述两层双面胶膜之间设置有第二珠光膜,所述双面胶膜与所述第一珠光膜和所述粘性胶膜贴合以包裹所述柔性电路板。
进一步地,所述双面胶膜的顶面设置有胶带。
本发明的另一目的在于提供一种适于自动化组装的一次性使用的血氧传感器,包括支撑件和上述的血氧传感器;所述支撑件为多个层结构;所述的血氧传感器固定设置在所述多个层结构之间。
进一步地,相邻的所述层结构呈不连续状。
本发明提供的血氧传感器的有益效果在于:
通过设置该电路板,该血氧传感器容易缠绕于患者手指上;并且电路板具有高度可靠性,可用于设置探测血氧饱和度的光学器件,设置于电路板的光学器件定位准确,易于加工;通过设置与光学器件连接的连接器,电缆通过该连接器与光学器件电连接,其接触的可靠度高不易发生短路,并且免除在电缆与连接器在连接过程中的要进行焊接的步骤,节省工序并且提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的血氧传感器立体结构图;
图2是本发明实施例提供的血氧传感器立体结构***图;
图3是本发明实施例提供的血氧传感器俯视图;
图4是本发明实施例提供的血氧传感器立体结构***图。
图中各附图标记为:
电路板 | 1 | 透光薄膜 | 112 | 连接本体 | 311 |
光学器件 | 2 | 第二容置槽 | 121 | 固定件 | 312 |
连接器 | 3 | 透光孔 | 122 | 固定爪 | 3121 |
电缆 | 4 | 发射光学元件 | 21 | 第一珠光膜 | 71 |
环氧树脂 | 5 | 接收光学元件 | 22 | 粘性胶膜 | 72 |
插头 | 6 | 发射光学本体 | 211 | 离型膜 | 73 |
电路板本体 | 10 | 第一引脚 | 212 | 双面胶膜 | 74 |
第一基板 | 11 | 接收光学本体 | 221 | 第二珠光膜 | 75 |
第二基板 | 12 | 第二引脚 | 222 | 穿孔 | 711 |
保护板 | 13 | 连接端子 | 31 | ||
第一容置槽 | 111 | 固定接头 | 32 |
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述:
图1至图3示出了本发明实施例提供的一种血氧传感器。
如图1和图2,本发明实施例提供的一种血氧传感器,包括长条状的用于绕于患者手指上的电路板1、设置于电路板1两端的并且与电路板1电连接的用于探测患者血氧饱和度的光学器件2、设置于电路板1上并与光学器件2连接的连接器3和与连接器3连接的电缆4,光学器件2和连接器3上分别包括电连接部分,电连接部分采用表面贴装技术焊接到电路板1上,
本实施例的血氧传感器具有以下技术效果:
血氧传感器包括长条状的电路板1,该电路板1具有可挠性,其折弯性好,通过设置该电路板1,该血氧传感器容易缠绕于患者手指上;并且电路板1具有高度可靠性,可用于设置探测血氧饱和度的光学器件2,设置于电路板1的光学器件2定位准确,易于加工;通过设置与光学器件2连接的连接器3,电缆4通过该连接器3与光学器件2电连接,其接触的可靠度高不易发生短路,并且免除在电缆4与连接器3在连接过程中的要进行焊接的步骤,节省工序并且提高了加工效率。
具体地,连接器3包括多个相互平行并且间隔排列的连接端子31和设置于连接端子31顶端并用于固定多个连接端子31的固定接头32,连接端子31包括与电路板1连接的连接本体311和设置于连接本体311上并用于固定电缆4的固定件312。
通过将连接端子31相互平行并且间隔排列,在将电缆4加工至该连接端子31上时,可采用自动化装配的方法将多条电缆4一次性地加工至对应的连接端子31上,提高了加工的效率;电缆4固定于连接端子31上时,与该连接端子31导通,通过设置该固定件312,免除了在加工过程中需要利用焊接的方式来对电缆4和连接端子31进行固定连接,减少了焊接步骤,节约了材料成本并提高了加工效率,并且在加工过程中连接端子31相互的距离非常接近,采用焊接的方式容易使得相邻的连接端子31发生短路,导致该血氧传感器报废,因此,通过设置固定件312降低了产品的不良率。
具体地,电路板1为柔性电路板。
具体地,连接器3为一体件。
具体地,光学器件2和连接器3均采用表面贴装技术(SMT,Surface MountTechnology)的形式焊接到电路板1上,电缆4通过连接器3采用自动钳位的方式连接到电路板1上。利用SMT工艺贴装的组件结构紧凑、可模块化,其一致性高有利于自动化生产,并且采用自动化装配,工序简单,人工成本低。
进一步地,如图2,电路板1包括电路板本体10、设置在电路板本体10一端的第一基板11和设置在电路板本体10另一端的第二基板12;光学器件2包括设置于第一基板11上的发射光学元件21和设置于第二基板12上的接收光学元件22;发射光学元件21设置成可向接收光学元件22发射光信号。优选地,电路板1绕于患者手指时,发射光学元件21正对于接收光学元件22。其中,发射光学元件21包括波长为660nm或650nm的红光发射管和波长为940nm或910nm的红外光发射管,接收光学元件22为光敏接收器件,其大都采用接收面积大,灵敏度高,暗电流小,噪声低的PIN型光敏二极管,由它将接收到的入射光信号转换成电信号。使用时把血氧传感器套在指尖上即可,发射光学元件21与接收光学元件22上下正对并且两者之间隔着指尖,接收光学元件22接收发射光学元件21发出并且透射过手指的红光和红外光转换成电信号。血氧传感器运行时,分时驱动电路让两个发光二极管按一定的时间间隔并以较低的占空比分别发光,根据发光强度与接收光学元件22接收到的红光和红外光的强弱比值可分别计算出全血吸收率,然后结合实验标定的系数代入相应的公式,就可以算得血氧饱和度的数值了。
进一步地,发射光学元件21和接收光学元件22分别与多个连接端子31连接。
进一步地,固定件312包括以连接本体311的轴向对称设置的两个固定爪3121,两个固定爪3121之间形成一个可容置电缆4的空间,两个固定爪3121的顶端之间形成一个供电缆4进入的开口。在加工时,多条电缆4通过开口卡入两个固定爪3121之间,固定爪3121将电缆4固定在连接本体311上,电缆4与连接本体311导通。
进一步地,固定爪3121为挠性件,在电缆4卡入两个固定爪3121之间后,采用自动钳位的方式,将固定爪3121朝固定件312的中轴方向收拢,将电缆4牢固地固定在固定爪3121之间,防止电缆4脱出,造成接触不良。
进一步地,发射光学元件21包括发射光学本体211和设置于发射光学本体211侧面的两个第一引脚212,第一引脚212与连接本体311连接,接收光学元件22包括接收光学本体221和设置于接收光学本体221侧面的两个第二引脚222,第二引脚222与连接本体311连接。
进一步地,第一基板11包括用于容置发射光学本体211的第一容置槽111和设置于第一容置槽111的底部的透光薄膜112,发射光学本体211的发射面朝向透光薄膜112。通过设置第一容置槽111,方便在表面贴装加工时的定位,第一容置槽111的底部设置有透光薄膜112,发射光学本体211的发出的光从发射面射出,透过透光薄膜112射出至接收光学元件22上,通过设置透光薄膜112,避免发射光学本体211的发出的光过多的损耗在传送的过程影响测试结果。
进一步地,第二基板12包括用于容置接收光学本体221的第二容置槽121和设置于第二容置槽121的底部的透光孔122,接收光学本体221的接收面朝向透光孔122。同样地,通过设置第二容置槽121,方便在表面贴装加工时的定位,第二容置槽121底部设置有透光孔122,防止发射光学本体211发出的光在传递过程中被阻挡,避免损耗过多,影响接收效果,造成测试结果不准确。
进一步地,发射光学本体211发射红光和红外光。
进一步地,接收光学本体221接收发射光学本体211发射的红光和红外光。
进一步地,如图3,血氧传感器还包括密封件5,密封件5包裹光学器件2和电路板1的电连接部分。
进一步地,密封件5为环氧树脂5。
进一步地,如图3,第一引脚212和第二引脚222包裹有环氧树脂5,连接端子31和电缆4的连接处也包裹有环氧树脂5,该环氧树脂5将第一引脚212和第二引脚222固封在电路板1上,起到防水的作用,同样地,该环氧树脂5将连接端子31和电缆4的连接处包裹起来,防止水分的入侵,造成短路,因此,本实施例的血氧传感器已具备防水功能,传统的防水结构为将设置光学元件利用防水胶带包裹起来,其防水效果差,并且难以自动生产化,本实施例的利用环氧树脂5固封接线处,并且环氧树脂5采用自动化点胶工艺,覆盖在对应的连接处,减轻了加工工序的繁杂性,并且可进行自动化生产,人工成本低,并且在后序的工序中,由于已经无需包裹防水胶带,只需将组件层与层之间贴合,有利于实现自动化生产,其防水效果也更好。
进一步地,密封件5包裹连接端子31和电路板1的电连接部分。
进一步地,请再次参阅图2,电路板1还包括设置于发射光学元件21和连接器3的上方的保护板13。保护板13用于增强发射光学元件21和连接器3的稳定性和牢固度,避免发射光学元件21在发射光线时,受到患者的按压而引起的发射方向偏移,造成接收光学元件22无法接收光线。
进一步地,血氧传感器还包括与电缆4连接并与终端设备连接的插头6,血氧传感器测的数据通过电缆4和插头6传输至终端设备,患者或医护人员可以从终端设备获取该数据。
进一步地,如图4,电路板1的底面设置有第一珠光膜71,该第一珠光膜71对应发射光学元件21和接收光学元件22的位置设置有两个穿孔711供发射的光线通过,第一珠光膜71具有防水和一定的机械支撑强度,通过设置第一珠光膜71,使得血氧传感器的防水功能进一步加强。
进一步地,第一珠光膜71的底面贴合有粘性胶膜72。
进一步地,粘性胶膜72的底面贴合有离型膜73。
进一步地,电路板1的顶面设置有两个双面胶膜74,两个双面胶膜74之间设置有第二珠光膜75,双面胶膜74与第一珠光膜75和粘性胶膜72贴合以包裹电路板。
进一步地,双面胶膜74的顶面设置有胶带76。
第一珠光膜71、粘性胶膜72、离型膜73依次层叠形成结构一,该结构一紧贴于电路板1的底面,双面胶膜74、第二珠光膜75、双面胶膜74、第一珠光膜75和粘性胶膜72依次层叠形成结构二,该结构二紧贴于电路板1的顶面,该结构一和结构二相互贴合并且将电路板1包裹于其中。
本实施例的血氧传感器在电路板1的顶面和底面设置有第一珠光膜71和第二珠光膜75,使得血氧传感器的防水功能进一步提升,并且加强了血氧传感器的强度,并且粘性胶膜72和胶带76与患者皮肤接触的材料均具备生物兼容性,使用不会造成患者皮肤的过敏;在使用本实施例的血氧传感器时,首先,撕开离型膜73,将粘性胶膜72绕患者的手指侧面贴合,使发射光学元件21和接收光学元件22正对即可。
在另外一个实施例提供一种适于自动化组装的一次性使用的血氧传感器,包括支撑件和上述的血氧传感器;支撑件为多个层结构;血氧传感器固定设置在多个层结构之间。
进一步地,相邻的层结构呈不连续状。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种血氧传感器,其特征在于:包括电路板、与所述电路板电连接的用于探测患者血氧饱和度的光学器件、与所述电路板电连接的连接器和与所述连接器连接的电缆,所述光学器件和所述连接器分别包括电连接部分,所述电连接部分与所述电路板之间表面贴装连接。
2.如权利要求1所述的血氧传感器,其特征在于:所述连接器包括多个间隔排列的连接端子和设置于所述连接端子顶端并用于固定所述多个连接端子的固定接头,所述连接端子包括与所述电路板电连接的连接本体和设置于所述连接本体上并用于固定所述电缆的固定件。
3.如权利要求1所述的血氧传感器,其特征在于:所述连接器为一体件。
4.如权利要求1所述的血氧传感器,其特征在于:所述电路板包括电路板本体、设置在所述电路板本体一端的第一基板和设置在所述电路板本体另一端的第二基板;所述光学器件包括设置于所述第一基板上的发射光学元件和设置于所述第二基板上的接收光学元件;所述发射光学元件设置成可向所述接收光学元件发射光信号。
5.如权利要求1所述的血氧传感器,其特征在于:所述电路板为柔性电路板。
6.如权利要求2所述的血氧传感器,其特征在于:所述固定件包括以所述连接本体的轴向对称设置的两个固定爪,所述两个固定爪之间形成一个可容置所述电缆的空间,所述两个固定爪的顶端之间形成一个供所述电缆进入的开口。
7.如权利要求4所述的血氧传感器,其特征在于:所述第一基板包括用于容置所述发射光学元件的第一容置槽和设置于所述第一容置槽的底部的透光薄膜,所述发射光学元件的发射面朝向所述透光薄膜。
8.如权利要求4所述的血氧传感器,其特征在于:所述第二基板包括用于容置所述接收光学元件的第二容置槽和设置于所述第二容置槽的底部的透光孔,所述接收光学元件的接收面朝向所述透光孔。
9.如权利要求4所述的血氧传感器,其特征在于:所述发射光学元件发射红光和红外光。
10.如权利要求9所述的血氧传感器,其特征在于:所述接收光学元件体接收所述发射光学元件发射的红光和红外光。
11.如权利要求4所述的血氧传感器,其特征在于:还包括密封件,所述密封件包覆所述光学器件与所述电路板的电连接部分。
12.如权利要求11所述的血氧传感器,其特征在于:还包括所述密封件为环氧树脂件。
13.如权利要求11所述的血氧传感器,其特征在于:所述发射光学元件包括发射光学本体和电连接于所述发射光学本体上的两个第一引脚;所述第一引脚与所述电路板电连接,且被所述密封件包裹。
14.如权利要求11所述的血氧传感器,其特征在于:所述接收光学元件包括接收光学本体和电连接于所述接收光学本体上的两个第二引脚;所述第二引脚与所述电路板电连接,且被所述密封件包裹。
15.如权利要求2所述的血氧传感器,其特征在于:还包括密封件,所述密封件包覆所述连接端子与所述电路板的电连接部分。
16.如权利要求15所述的血氧传感器,其特征在于:所述密封件为环氧树脂件。
17.如权利要求1-16任一项所述的血氧传感器,其特征在于:所述柔性电路板的底面设置有第一珠光膜。
18.如权利要求17所述的血氧传感器,其特征在于:所述第一珠光膜的底面贴合有粘性胶膜。
19.如权利要求18所述的血氧传感器,其特征在于:所述粘性胶膜的底面贴合有离型膜。
20.如权利要求19所述的血氧传感器,其特征在于:所述柔性电路板的顶面设置有两层双面胶膜,所述两层双面胶膜之间设置有第二珠光膜,所述双面胶膜与所述第一珠光膜和所述粘性胶膜贴合以包裹所述柔性电路板。
21.如权利要求20所述的血氧传感器,其特征在于:所述双面胶膜的顶面设置有胶带。
22.一种适于自动化组装的一次性使用的血氧传感器,其特征在于:包括支撑件和如权利要求1-21任一项所述的血氧传感器;所述支撑件为多个层结构;所述的血氧传感器固定设置在所述多个层结构之间。
23.如权利要求22所述的血氧传感器,其特征在于:相邻的所述层结构呈不连续状。
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