附图说明
图1显示的是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线。
图2A是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的结构示意图。
图2B是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线。
图3A显示的是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线和示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线位于同一坐标系时,该多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线经一个适当平移后,与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线相重合。
图3B显示的是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系。
图4A是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的优选实施的结构示意图。
图4B显示的是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器的优选实施的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系,其中该图显示的该多谐振荡器的优选实施的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的线性度更好。
图5A是上述依本发明实施例的另一种示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的结构示意图。
图5B显示的是图5A所示的上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系。
图6A是图5A所示的上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的优选实施的结构示意图。
图6B显示的是上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器的优选实施的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系,其中该图显示的该多谐振荡器的优选实施的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的线性度更好。
图7是上述依本发明实施例的另一种示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器的结构示意图。
图8显示的是图7所示的上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器的振荡频率和该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系。
图9是上述依本发明实施例的女性盆底肌压力检测方法的流程图。
图10是上述依本发明实施例的多谐振荡器的配置方法的流程图。
图11是上述依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***的结构示意图。
图12显示的是上述依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***和客户端之间的示例性的信号传递方式。
具体实施方式
以下描述被提供以使本领域普通技术人员能够实现本发明。本领域普通技术人员可以想到其它显而易见的替换、修改和变形。因此,本发明所保护范围不应受到本文所描述的示例性的实施方式的限制。
本领域普通技术人员应该理解,除非本文中特地指出,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。
本领域普通技术人员应该理解,除非本文中特地指出,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等所指代的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所涉及的装置或元件必须具有特定的方位或位置。因此,上述术语不应理解为对本发明的限制。
说明书附图之图1显示的是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力(值)变化曲线。如附图之图1所示,现有绝大多数用于检测女性盆底肌压力的该薄膜压力传感器的电阻随压力的增大而单调变小,但该薄膜压力传感器的阻值随压力的变化是非线性的,在其受到的压力较小时,电阻随压力变化而发生较大变化,在所受到的压力较大时,电阻随压力变化而发生相对较小变化。相应地,在薄膜压力传感器受到的压力较小时,电阻随压力变化而变化过大,在所受到的压力较大时,电阻随压力变化而变化过小,以致无论薄膜压力传感器所受到的压力过小还是过大时,通过检测薄膜压力传感器的电阻和利用检测到的薄膜压力传感器的电阻来检测其所受到的压力,均难以被高精度检测。此外,在薄膜压力传感器受到的压力较小时,电阻随压力变化而变化过大,在所受到的压力较大时,电阻随压力变化而变化过小,还导致通过检测薄膜压力传感器的电阻来检测其所受到的压力时,所能检测到的压力范围较小。因此,传统的通过检测薄膜压力传感器的电阻来确定其所受压力大小的压力检测方法无法精确检测薄膜压力传感器受到的压力,且其所能检测的压力范围也较小。
为了改善用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器所受压力的检测精度和尽可能增大压力检测范围,本发明创造性地研发出新的检测薄膜压力传感器所受压力的方法:通过将薄膜压力传感器接入多谐振荡器和配置多谐振荡器以使该多谐振荡器的振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力相对应,然后检测该多谐振荡器的振荡频率,来确定薄膜压力传感器所受压力大小。相应地,采用本发明女性盆底肌压力检测***检测女性盆底肌压力时,其薄膜压力传感器所受压力的检测,不再通过检测薄膜压力传感器的电阻和根据薄膜压力传感器的电阻来确定其所受压力大小,而是通过检测该多谐振荡器的振荡频率来确定薄膜压力传感器所受压力。本发明女性盆底肌压力检测***对薄膜压力传感器所受压力的检测可明显提高薄膜压力传感器所受压力的检测精度和增大其压力检测范围。
值得注意的是,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器需预先配置。首先,根据本本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器受到不同大小压力时,该薄膜压力传感器的电阻(大小),确定该薄膜压力传感器的电阻随压力的大小变化而发生的变化,从而确定该薄膜压力传感器的电阻-压力对应关系和获得该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线。如附图之图1所示,根据本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线,该薄膜压力传感器的电阻随压力的增大而单调变小,且其电阻阻值随压力的变化是非线性的。可以理解,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线可能因型号、制备材料、制造工艺甚至是制造厂家的不同而有所变化。因此,附图之图1所示的是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线。当采用其它类型或类别的薄膜压力传感器时,其电阻 -压力变化曲线可能有相应的改变。然后,根据上述依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线配置该多谐振荡器,以使该多谐振荡器的振荡频率随该薄膜压力传感器的电阻的大小变化而单调变化,从而使该薄膜压力传感器受到的压力与该多谐振荡器的振荡频率相对应。优选地,该多谐振荡器被配置以使该多谐振荡器的振荡频率随该薄膜压力传感器的电阻的增大而单调减小。更优选地,该多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线对应的方程与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线对应的方程互为生成方程对。相应地,当依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器被配置以使当该多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线位于同一象限,且该多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线平移一个适当距离后,可与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线“相重合”时,该多谐振荡器的振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力为线性关系。
如附图之图11所示的是依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***,其包括至少一个薄膜压力传感器20和至少一个多谐振荡器30,其中该薄膜压力传感器20和该多谐振荡器30可被设置在一个载体10,其中该薄膜压力传感器20与该多谐振荡器30相电连接,且该薄膜压力传感器20形成该多谐振荡器 30的反馈电阻。优选地,该多谐振荡器30被配置以使该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力相对应,以使使用者或操作人员仅需检测 (或获得)该多谐振荡器30的振荡频率,即可根据该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的对应关系,获得该薄膜压力传感器20受到的压力值。因此,依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***可克服现有通过检测薄膜压力传感器的电阻来检测该薄膜压力传感器受到的压力的缺陷。优选地,该多谐振荡器30被配置以使其振荡频率的变化随该薄膜压力传感器20的电阻(大小)的变化而单调变化。更优选地,该多谐振荡器30被配置以使其振荡频率随该薄膜压力传感器20的电阻的增大而单调变小,该薄膜压力传感器20的电阻随压力的增大而单调变小。相应地,该薄膜压力传感器20受到的压力较大时,依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***检测到的该多谐振荡器30的振荡频率也较大。
附图之图2A和图4A所示的是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30,其中该多谐振荡器30包括一个第一阻性组件31、一个第二阻性组件32、一个运算放大器33和一个容性组件34,其中该第一阻性组件 31的一端分别与该第二阻性组件32和该运算放大器33的同相输入端相电连接,另一端分别与该薄膜压力传感器20的第二端22和该运算放大器33的输出端相电连接,该第二阻性组件32的一端接地,另一端分别与该运算放大器33的同相输入端和该第一阻性组件31相电连接,该容性组件34的一端接地,另一端分别与该运算放大器33的反相输入端和该薄膜压力传感器20的第一端21相电连接,该运算放大器33的输出端分别与该薄膜压力传感器20的第二端22和该第一阻性组件31相电连接,该运算放大器33的反相输入端分别与该薄膜压力传感器20 的第一端21和该容性组件34相电连接,该运算放大器33的同相输入端分别与该第一阻性组件31和该第二阻性组件32相电连接。可以理解,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32分别为具有一定大小电阻的电气元件,其由一个或多个部件组成;依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30的该容性组件34为具有一定大小电容的电气元件,其由一个或多个部件组成。相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30有多种实施方式。
如附图之图2A至图3B所示,当该多谐振荡器30的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,该多谐振荡器30被配置以使该多谐振荡器30的振荡频率F与该薄膜压力传感器20的电阻Rsensor满足以下公式:
其中C为该容性组件34的电容值,R1为该第一阻性组件31的电阻,R2为该第二阻性组件32的电阻。相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器20 的电阻-压力变化曲线可相重合或近似重合。值得注意的是,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的该容性组件34的电容值为 10pF-330uF。经反复检测和多次试验发现,当该容性组件34的电容值小于10pF 时,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30中的杂散电容导致的误差将难以降到理想范围,当该容性组件34的电容值大于 330uF时,该容性组件34的体积过大,难以满足本发明女性盆底肌压力检测的要求。优选地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的电容为COG或NPO陶瓷电容器,以确保本发明女性盆底肌压力检测***的温度稳定性。
如附图之图3A和图3B所示,当该多谐振荡器30的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,根据依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器20的电阻-压力变化曲线,通过计算和进一步的线性拟合,可得到该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”:
其中N为该薄膜压力传感器20受到的压力,F为实时检测到的该多谐振荡器30的振荡频率,f为该薄膜压力传感器20受到的压力为零时,该多谐振荡器30的振荡频率,K为常数。可以理解,常数K跟该薄膜压力传感器20 有关。可以理解,该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”也可以通过其它线性拟合方式得到,如二阶拟合或多阶拟合。
值得注意的是,如附图之图2B所示,当该多谐振荡器30的该第一阻性组件 31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器20的电阻-压力变化曲线的“相重合”并不一定完全的重合,而是建立在依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的振荡频率随该薄膜压力传感器20的电阻的增加而单调变小的相重合。主要原因是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的振荡频率变化是对该薄膜压力传感器20的电阻随压力变化而变化的模拟,该多谐振荡器30的振荡频率的变化很难与该薄膜压力传感器20的电阻随压力变化而变化相完全一致,尤其是该薄膜压力传感器20受到的压力较小时,电阻随压力变化而变化较大,在所受到的压力较大时,电阻随压力变化而变化较小。如附图之图3B所示,相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”为经计算后得到的线性关系。然而,即使如此,通过本发明多谐振荡器30 的配置方法,也可使使用者或操作人员通过该薄膜压力传感器20和经配置的多谐振荡器30的联合使用,更精确检测该薄膜压力传感器20受到的女性盆底肌压力和显著提高该薄膜压力传感器20所能检测的女性盆底肌压力的上限和下限。可选地,使用者还可以通过线性拟合,如一阶线性拟合或多阶线性拟合,进一步改善该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”,以使检测到女性盆底肌压力精度更高。
相应地,当用于检测女性盆底肌压力时,使用者或操作人员可将依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该薄膜压力传感器20设置在一个适当载体10,然后将附着该薄膜压力传感器20的该载体10放置在女性体内适当位置,以使女性的盆底肌压力可作用在该薄膜压力传感器20或被传递给该薄膜压力传感器20。一般地,附着该薄膜压力传感器20的该载体10被放置在女性的盆底腔(或人体其它位置),以便于女性的盆底肌压力作用在该薄膜压力传感器20。因此,附着该薄膜压力传感器20的该载体10优选设置为便于受力的球形体或棒状体。通过这种方式,女性盆底肌压力可被检测。如附图之图2A和图4A所示,为了确保依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30 的顺利启动,尤其是在该薄膜压力传感器20未受到压力时,也能顺利启动振荡,依本发明实施例的示例性的女性盆底肌压力检测***进一步包括一个启动电阻 90,其中该启动电阻90与该薄膜压力传感器20相并联地与该多谐振荡器30相电连接。本发明女性盆底肌压力检测***的该启动电阻90提升了基础频率(或振荡起始频率)和该薄膜压力传感器20受到的压力值较小时的反应时间。
相应地,
其中C为该容性组件34的电容值,R
1为该第一阻性组件31的电阻,R
2为该第二阻性组件32的电阻,Rsensor为该薄膜压力传感器20的电阻,Rsp为该启动电阻90的电阻。可以理解,该启动电阻90 也可视为该多谐振荡器30的一个元件或部件。
如附图之图4A和图4B所示,为了使依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的电阻-振荡频率变化曲线与该薄膜压力传感器 20的电阻-压力值变化曲线的相似度更高和使该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好,可对依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30的该第一阻性组件31、该第二阻性组件32和该容性组件34的结构进一步改进,其中改进后的该多谐振荡器30的该容性组件34包括一个第一电阻341、一个第二电阻342和一个第一电容343,该第一阻性组件31包括至少一个第一调节电阻311,该第二阻性组件32包括至少一个第二调节电阻321,其中该容性组件34的该第一电阻341和该第一电容 343相串联,且该第一电阻341和该第一电容343、该第二电阻342相并联。如附图之图4A所示,进一步地,该多谐振荡器30进一步包括一个第二电容344,该第一阻性组件31进一步包括至少一个第一调节电容312,该第二阻性组件32 进一步包括至少一个第二调节电容322,其中该第一电阻341和该第一电容343、该第二电阻342、该第二电容344相并联,该第一调节电阻311和该第一调节电容312相并联,该第二调节电阻321和该第二调节电容322相并联。
相应地,
其中C为该容性组件34的电容值, R
1为该第一阻性组件31的电阻,R
2为该第二阻性组件32的电阻,Rsensor为该薄膜压力传感器20的电阻,Rsp为该启动电阻35的电阻,ZC1为第一调节电容 312的电容阻抗,ZC2为第二调节电容322的电容阻抗。如附图之图4B所示,改进后的该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好(一阶拟合)和该薄膜压力传感器20受到的压力的检测结果的精度更高。可以理解,该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”也可以通过其它线性拟合方式得到,如二阶拟合或多阶拟合。如附图之图2A至图3B所示,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30的振荡频率在1000Hz以上时,该多谐振荡器30的响应变化曲线与该薄膜压力传感器20的响应变化曲线误差显著增大。如附图之图4A和图4B所示,通过在反馈网络中引入电抗性器件,如该第一调节电容312和该第二调节电容322,部分克服了该多谐振荡器30的振荡频率在1000Hz以上时,其响应变化曲线与该薄膜压力传感器20的响应变化曲线误差增大的问题,以使该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好。此外,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32的电阻为100-100M欧时,该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好。当该第一阻性组件31和该第二阻性组件32的电阻大小相同时,也有助于改善该多谐振荡器30的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度。
如附图之图2A和图4A所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30进一步包括一个第一电位电阻81和一个第二电位电阻82,其中该第一电位电阻81的一端加压,另一端分别与该第二电位电阻82和该第二阻性组件32相电连接,该第二电位电阻82的一端接地,另一端分别与该第一电位电阻81和该第二阻性组件32相电连接。如附图之图2A和图2B所示,在低频时,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30的中点电位由该第一电位电阻81的电阻和该第二阻性组件32的电阻决定。在高频时,由反馈电流引起频率误差较大,可通过增加滤波电容和缓冲电路减小频率误差。
附图之图5A和图6A所示的是依本发明实施例的另一示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30A,其中该多谐振荡器30A包括一个第一阻性组件31、一个第二阻性组件32、一个比较器33A和一个容性组件34,其中该第一阻性组件31的一端分别与该第二阻性组件32和该比较器33A的同相输入端相电连接,另一端分别与该薄膜压力传感器20的第二端22和该比较器33A的输出端相电连接,该第二阻性组件32的一端接地,另一端分别与该比较器33A的同相输入端和该第一阻性组件31相电连接,该容性组件34的一端接地,另一端分别与该比较器33A的反相输入端和该薄膜压力传感器20的第一端21相电连接,该比较器33A的输出端分别与该薄膜压力传感器20的第二端22和该第一阻性组件31相电连接,该比较器33A的反相输入端分别与该薄膜压力传感器20的第一端21和该容性组件34相电连接,该比较器33A的同相输入端分别与该第一阻性组件31 和该第二阻性组件32相电连接。可以理解,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的该第一阻性组件31和该第二阻性组件 32分别为具有一定大小电阻的电气元件,其由一个或多个部件组成;依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的该容性组件34 为具有一定大小电容的电气元件,其由一个或多个部件组成。相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A有多种实施方式。
如附图之图5A所示,当该多谐振荡器30A的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,该多谐振荡器30A被配置以使该多谐振荡器30A的振荡频率F与该薄膜压力传感器20的电阻Rsensor满足以下公式:
其中C为该容性组件34的电容值,R1为该第一阻性组件31的电阻,R2为该第二阻性组件32的电阻。相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器 20的电阻-压力变化曲线相重合或近似重合。值得注意的是,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的该容性组件34的电容值为10pF-330uF。经反复检测和多次试验发现,当该容性组件34的电容值小于 10pF时,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器 30A中的杂散电容导致的误差将难以降到理想范围,当该容性组件34的电容值大于330uF时,该容性组件34的体积过大,难以满足本发明女性盆底肌压力检测***的要求。优选地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的电容为COG或NPO陶瓷电容器,以确保本发明女性盆底肌压力检测***的温度稳定性。
如附图之图5A所示,当该多谐振荡器30A的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,根据本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的该多谐振荡器30A的电阻-振荡频率变化曲线和示例性的该薄膜压力传感器20的电阻-压力变化曲线,通过计算和进一步的线性拟合,可得到该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”:
其中N为该薄膜压力传感器20受到的压力,F为实时检测到的该多谐振荡器30A的振荡频率,f为该薄膜压力传感器20受到的压力为零时,该多谐振荡器30A的振荡频率,K为常数。可以理解,常数K跟该薄膜压力传感器 20有关。。可以理解,该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”也可以通过其它线性拟合方式得到,如二阶拟合或多阶拟合。
值得注意的是,当该多谐振荡器30A的该第一阻性组件31和该第二阻性组件32均为单电阻,该容性组件34为单电容时,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的电阻-振荡频率变化曲线和该薄膜压力传感器20的电阻-压力变化曲线的“相重合”并不一定是完全重合,而是建立在依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的振荡频率随该薄膜压力传感器20的电阻的增加而单调变小的相重合。主要原因是依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的振荡频率变化是对该薄膜压力传感器20的电阻随压力变化而变化的模拟,该多谐振荡器30A的振荡频率的变化很难与该薄膜压力传感器20的电阻随压力变化而变化相完全一致,尤其是该薄膜压力传感器20受到的压力较小时,电阻随压力变化而变化较大,在所受到的压力较大时,电阻随压力变化而变化较小。如附图之图5B所示,相应地,依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”为经计算后得到的线性关系。然而,即使如此,通过本发明多谐振荡器30A 的配置方法,也可使使用者或操作人员通过该薄膜压力传感器20和经配置的多谐振荡器30A的联合使用,更精确检测该薄膜压力传感器20受到的女性盆底肌压力和显著提高该薄膜压力传感器20所能检测的女性盆底肌压力的上限和下限。可选地,使用者还可以通过线性拟合,如一阶线性拟合或多阶线性拟合,进一步改善该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”,以使检测到女性盆底肌压力精度更高。
如附图之图5B所示,相应地,根据本发明女性盆底肌压力检测***的该薄膜压力传感器20的电阻-压力值变化曲线和该多谐振荡器30A的振荡频率F与该薄膜压力传感器20的电阻R之间的关系式,经计算,得到该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性关系:
其中N为该薄膜压力传感器20受到的压力,F为实时检测到的该多谐振荡器的振荡频率,f为该薄膜压力传感器20受到的压力为零时,该多谐振荡器30A的振荡频率,K为常数。可以理解,常数K跟该薄膜压力传感器20有关。
如附图之图6A和6B所示,为了确保依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30A的顺利启动,尤其是在该薄膜压力传感器20未受到压力时,也能顺利启动振荡,本发明女性盆底肌压力检测***进一步包括一个启动电阻90,其中该启动电阻90与该薄膜压力传感器20相并联地与该多谐振荡器30A相电连接
相应地,
其中C为该容性组件34的电容值,R
1为该第一阻性组件31的电阻,R
2为该第二阻性组件32的电阻,Rsensor为该薄膜压力传感器20的电阻,Rsp为该启动电阻90的电阻。
如附图之图6A和图6B所示,为了使依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的该多谐振荡器30A的电阻-振荡频率变化曲线与该薄膜压力传感器20的电阻-压力值变化曲线更加相似,可对依本发明实施例的示例性的用于检测女性盆底肌压力的多谐振荡器30A的该第一阻性组件31、该第二阻性组件32 和该容性组件34的结构进一步改进,其中改进后的该多谐振荡器30A的该容性组件34包括一个第一电阻341、一个第二电阻342和一个第一电容343,该第一阻性组件31包括至少一个第一调节电阻311,该第二阻性组件32包括至少一个第二调节电阻321,其中该容性组件34的该第一电阻341和该第一电容343相串联,且该第一电阻341和该第一电容343、该第二电阻342相并联。如附图之图 6A所示,进一步地,该多谐振荡器30A进一步包括一个第二电容344,该第一阻性组件31进一步包括至少一个第一调节电容312,该第二阻性组件32进一步包括至少一个第二调节电容322,其中该第一电阻341和该第一电容343、该第二电阻342、该第二电容344相并联,该第一调节电阻311和该第一调节电容312 相并联,该第二调节电阻321和该第二调节电容322相并联。
相应地,
其中C为该容性组件34的电容值, R
1为该第一阻性组件31的电阻,R
2为该第二阻性组件32的电阻,Rsensor为该薄膜压力传感器20的电阻,Rsp为该启动电阻90的电阻,ZC1为第一调节电容 312的电容阻抗,ZC2为第二调节电容322的电容阻抗。如附图之图6B所示,改进后的该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好(一阶拟合)和该薄膜压力传感器20受到的压力的检测结果的精度更高。可以理解,该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的“线性关系”也可以通过其它线性拟合方式得到,如二阶拟合或多阶拟合。如附图之图5A和图5B所示,该多谐振荡器30A的振荡频率在1000Hz以上时,该多谐振荡器30A的响应变化曲线与该薄膜压力传感器20的响应变化曲线误差显著增大。如附图之图6A和图6B所示,通过在反馈网络中引入电抗性器件,如该第一调节电容312和该第二调节电容322,以使得该多谐振荡器30A的反馈系数随振荡频率的变化而变化,以降低该多谐振荡器30A的振荡频率在1000Hz 以上时,其响应变化曲线与该薄膜压力传感器20的响应变化曲线之间的误差,和使该多谐振荡器30A的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度更好。
如附图之图5A和图6A所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30进一步包括一个第一电位电阻81和一个第二电位电阻82,其中该第一电位电阻81的一端加压,另一端分别与该第二电位电阻82和该第二阻性组件32相电连接,该第二电位电阻82的一端接地,另一端分别与该第一电位电阻81和该第二阻性组件32相电连接。如附图之图2A和图2B所示,在低频时,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的多谐振荡器30的中点电位由该第一电位电阻81的电阻和该第二阻性组件32的电阻决定。在高频时,由反馈电流引起频率误差较大,可通过增加滤波电容和缓冲电路减小频率误差。
附图之图7所示的是依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的另一种示例性的多谐振荡器30B,其中该多谐振荡器30B包括一个第一电阻31B、一个第二电阻32B、一个施密特触发器33B和一个第一电气组件34B,其中该第一电气组件34B包括一个第一电容341B和一个串联电阻343B,其中该第一电阻31B 的一端与该施密特触发器33B的输出端相电连接,另一端分别与该第一电气组件 34B和该第二电阻32B相电连接,该第二电阻32B的一端与该施密特触发器33B 的输入端相电连接,另一端分别与该第一电气组件34B和该第一电阻31B相电连接,该第一电气组件34B的一端分别与该第一电阻31B和该第二电阻32B相电连接,该第一电气组件34B的另一端接地,其中该第一电气组件34B的该串联电阻343B与该薄膜压力传感器20相串联,且该薄膜压力传感器20的第一端21与该第一电阻31B相电连接,该薄膜压力传感器20的第二端22接地,该串联电阻 343B的一端分别与该第一电阻31B和该第二电阻32B相电连接,另一端分别与该薄膜压力传感器20的第一端21相电连接,该第一电容341B的一端分别与该第一电阻31B和该第二电阻32B相电连接,另一端与该薄膜压力传感器20的第二端22相电连接。如附图之图7所示,进一步地,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的另一种示例性的该多谐振荡器30B还包括一个第二电容342,其中该第二电容342与该薄膜压力传感器20相并联。换句话说,如附图之图7 所示,该二电容342B的一端分别与该薄膜压力传感器20的第一端21和该第二电阻32B相电连接,另一端与该薄膜压力传感器20的第二端22相电连接。如附图之图7和图8所示,与上述该多谐振荡器30和该多谐振荡器30A相比,该多谐振荡器30B的结构更为简单,成本低廉,但是该多谐振荡器30B的振荡频率与该薄膜压力传感器20受到的压力之间的线性度稍差。如附图之图7所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的示例性的该薄膜压力传感器20的电阻随其受到的压力的增大而单调减小,该多谐振荡器30B被配置以使其振荡频率随该薄膜压力传感器20的电阻增大而单调变大。
如附图之图7所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的多谐振荡器30B进一步包括一个第一电子元件361、一个第二电子元件362和一个第三电子元件363,其中该第一电子元件361的一端电连接一个参考点位,另一端电连接该施密特触发器33B的输出端,该第二电子元件362的一端电连接一个参考点位,另一端电连接该施密特触发器33B的输出端,该第三电子元件363的一端电连接一个参考点位,另一端电连接该施密特触发器33B的输出端。优选地,该第一电子元件361为二极管,该第二电子元件362为电容,该第三电子元件363为电阻。
如附图之图11和图12所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***进一步包括至少一个微控制单元40和至少一个模数转换模块50,其中该微控制单元40与该多谐振荡器30的输出端相电连接,且该微控制单元40被配置能够检测(或者感应)该多谐振荡器30的振荡频率并生成相应的模拟信号,该模数转换模块50与该微控制单元40相电连接,且该模数转换模块50被配置能够将该微控制单元40生成的模拟信号转换成相应的数字信号。优选地,根据女性盆底肌压力检测的要求,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的该多谐振荡器 30的振荡频率被配置为10Hz-10MHz。当该多谐振荡器30的振荡频率过低时,难以满足单位时间内多次检测女性盆底肌压力的需要和无法及时响应MCU(微控制单元或单片机)。此外,单位时间内可检测次数较少,也容易导致检测结果误差过大;当该多谐振荡器30的振荡频率过高时,对MCU(微控制单元或单片机)的性能要求较高,成本较大,导致不必要的成本支出。
如附图之图11和图12所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***进一步包括至少一个信号传输模块60,其中该信号传输模块60被配置能够将该模数转换模块50生成的数字信号传输给一个客户端70,从而使该薄膜压力传感器 20受到的压力(值)能够可视化地显示于客户端70。优选地,该薄膜压力传感器20受到的压力(值)能够以数字的形式可视化地显示于客户端70。
如附图之图11和图12所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***的该客户端70通过一个电子通讯网络与该信号传输模块60可传输信号地相连接,以使该模数转换模块50生成的数字信号可通过该电子通讯网络被传输给该客户端70。可以理解,该电子通讯网络可以是一个局域网、一个城域网、一个广域网,一个网络如因特网、Wi-Fi的网络、蓝牙网络,也可以是一个本地通讯网络连接,如USB、PCI等。微控制单元40可以理解,该电子通讯网络也可能是一个移动通讯网络,如GSM网络、CDMA网络、TD-CDMA网络、3G网络、4G网络、 5G网络、6G网络,或其它本领域技术人员所知的其它数据传输手段。该客户端 70可是任何能够显示或可视化地显示来自该信号传输模块60的检测数据的电子设备,如计算机、便携式电脑、智能手机、平板电脑等等。该客户端70可被计算机化或程序化以处理或和/或使该实时检测数据可视化,从而使得使用者能够理解该实时检测数据代表的检测结果。该客户端70还可能包括一个显示器以用于显示被处理后的检测数据。
如附图之图11和图12所示,依本发明实施例的女性盆底肌压力检测***进一步包括一个电源模块80,其中该电源模块80被设置适于向该薄膜压力传感器 20、该微控制单元40和/或该多谐振荡器30供电。相应地,该电源模块80被设置分别与该薄膜压力传感器20、该微控制单元40和/或该多谐振荡器30相电连接。
相应地,如附图之图9所示,依本发明实施例,本发明进一步提供一种女性盆底肌压力检测方法,其包括下述步骤:
(A)将至少一个薄膜压力传感器置入女性使用者体内的适当位置,以使使用者的盆底肌的压力可被传递给该薄膜压力传感器,其中该薄膜压力传感器与多谐振荡器相电连接,且该薄膜压力传感器形成该多谐振荡器的反馈电阻,其中该多谐振荡器被配置以使该多谐振荡器的振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力相对应;和
(B)检测该多谐振荡器的振荡频率,并根据该多谐振荡器的振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力之间的对应关系,获得该薄膜压力传感器受到的压力值。优选地,在本发明女性盆底肌压力检测方法的步骤(A)中,将多个薄膜压力传感器置入女性使用者体内的适当位置,且该薄膜压力传感器分别与该多谐振荡器相电连接。换句话说,依本发明实施例的女性盆底肌压力***包括一组薄膜压力传感器20和一组多谐振荡器30,该薄膜压力传感器20分别与该多谐振荡器 30相电连接。相应地,依本发明实施例的女性盆底肌压力***可同时实时检测女性盆底肌体内多个部位施加在该薄膜压力传感器20的压力。
依本发明实施例,本发明女性盆底肌压力检测方法进一步包括下述步骤:
(M)配置该多谐振荡器以使其电阻-振荡频率变化曲线平移一个适当距离后,能够与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线相重合,其中该步骤(M)位于该步骤(A)之前。
依本发明实施例,本发明女性盆底肌压力检测方法进一步包括下述步骤:
(N)配置该多谐振荡器以使其振荡频率为10Hz-10MHz,其中该步骤(N) 位于该步骤(A)之前。
依本发明实施例,本发明女性盆底肌压力检测方法进一步包括下述步骤:
(C)将获得的该薄膜压力传感器的压力值可视化地显示于客户端。
依本发明实施例,本发明女性盆底肌压力检测方法进一步包括下述步骤:
(H)配置该多谐振荡器以使其振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力的关系公式为:
其中N为该薄膜压力传感器受到的压力,F为实时检测到的该多谐振荡器的振荡频率,f为该薄膜压力传感器受到的压力为零时,该多谐振荡器的振荡频率,K为常数,其中该步骤(H)位于该步骤(A)之前。
相应地,如附图之图10所示,依本发明实施例,本发明进一步提供一种女性盆底肌压力检测方法,其包括下述步骤:
(U)电连接该多谐振荡器至用于检测女性盆底肌压力的薄膜压力传感器,以使该薄膜压力传感器形成该多谐振荡器的反馈电阻;和
(V)配置该多谐振荡器以使其振荡频率随该薄膜压力传感器的电阻增大而单调变小。
依本发明实施例,本发明多谐振荡器配置方法进一步包括下述步骤:
(X)检测该薄膜压力传感器受到不同大小压力时的电阻,以获得该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线;和
(Y)配置该多谐振荡器以使其电阻-振荡频率变化曲线平移一个适当距离后,能够与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线相重合。
优选地,该多谐振荡器的电阻-振荡频率变化曲线对应的方程与该薄膜压力传感器的电阻-压力变化曲线对应的方程互为生成方程对。
依本发明实施例,本发明多谐振荡器配置方法进一步包括下述步骤:
(W)配置该多谐振荡器以使其振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力经拟合后线性对应。
依本发明实施例,本发明多谐振荡器配置方法进一步包括下述步骤:
(N)配置该多谐振荡器以使其振荡频率为10Hz-10MHz。
依本发明实施例,本发明多谐振荡器配置方法进一步包括下述步骤:
(H)配置该多谐振荡器以使其振荡频率与该薄膜压力传感器受到的压力的关系公式为:
其中N为该薄膜压力传感器受到的压力,F为实时检测到的该多谐振荡器的振荡频率,f为该薄膜压力传感器受到的压力为零时,该多谐振荡器的振荡频率,K为常数。
值得注意的是,本文中术语“第一”、“第二”和/或“第三”仅用于对本发明的不同部件(或元件)的命名和使本发明的不同部件(或元件)之间产生区分,其本身不具有次序或数目多少的含义。
本领域普通技术人员应该理解,上述描述和附图所示的实施方式仅仅是为了示例性地解释本发明,而不是对本发明的限制。所有在本发明精神之内的等同实施、修改和改进均应包含在本发明的保护范围之内。