CN204121004U - 一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：它包括电源、压阻式传感器、压电式传感器、机械加压装置、连接机构、电阻转电压电路、数据采集卡和上位机；电源给压阻式传感器和压电式传感器供电，机械加压装置设置在压阻式传感器的正上方，压阻式传感器和压电式传感器分别固定设置在连接机构的上端面和下端面；压阻式传感器检测机械加压装置施加的不同压力值下的电阻值并通过电阻转电压电路将电阻值转换成电压信号；压电传感器检测机械加压装置施加相应压力下脉搏跳动产生的压力信号，并将压力信号转换成电压信号；数据采集卡同步采集电压信号并转换成数字信号后传输至上位机。

Description

一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种脉诊信息采集装置，特别是关于一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置。

背景技术

脉诊是中医学的特色诊法，具有简单、实用、无创、低成本的特点。脉象携带了人体全身性、综合性的生理病理信息,是窥视脏腑功能变化的窗口。然而其主观、抽象的“在心易了、指下难明”的特点也成为了中医脉诊现代研究所面临的重大挑战，因此脉诊的客观化、规范化研究具有极其重要的意义。脉诊仪的研制与应用无疑成为中医脉诊客观化、规范化研究的主要方法与手段，即运用现代检测技术的方法和手段,将脉诊信息的物理特征数字化和可视化并客观地描绘和记录,依靠计算机技术对所得到的脉诊信息进行定性和定量相结合的识别和分析。

现有的脉诊仪主要通过模拟中医脉诊过程，基于寸口脉诊法，通过采用不同的传感器进行信号采集，再对脉象进行分析。现有的脉诊仪中所使用的传感器主要有以下几类：

1、压力型传感器

压力型脉诊仪的研制时间较早，经过长时间研究与改进，目前也取得了较大的发展。压力型脉诊仪的传感器主要分为压电式传感器、压阻式传感器和压磁式传感器三种。压电式传感器和压阻式传感器是目前较为常用的传感器，各自具有优缺点。压电式传感器较为成熟，具有信号稳定、信噪比高的特点。由于脉搏跳动产生压力变化，压电式传感器利用压电材料的特性，将这种压力信号转化为电信号，实现脉搏信号的采集与处理。但是压电式传感器的材料特性导致该类传感器存在不能够反映静态压力的缺点。在中医诊脉过程中所施加的压力是重要的指标之一，采脉时静态压力的测量对于中医脉诊仪来说具有重要意义。因此单纯使用压电传感器不能满足中医脉诊信息采集的要求。近年来，压阻式传感器的使用逐渐广泛，因为该类型传感器可以根据不同压力下电阻值的变化计算出外加压力值与脉搏波的压力变化，该特点比较符合中医诊脉的压力要求。其缺点亦比较明显，即其信噪比较低，且其电阻值随温度不同而有所漂移，导致该类传感器在不同的工作温度下、在是否接触人体皮肤等不同状态下的幅值有较大的变化，这在很大程度上影响了脉诊仪的准确性。

2、光电式传感器

光电式传感器为非接触式传感器。由于心脏跳动，会引起血管中血容量的变化，此时，当照明光线照射时，透射的光线也会随血容量的变化而变化，接收透射光的光电传感器可以感受这一变化，并将其转换为电信号，用于后续分析。光电传感器灵敏度高，抗干扰能力强，但是其能测得的血流参数还不能满足需求。

3、声波传感器

声波传感器是基于脉象信号的本质设计的。脉象本身就是由振动产生的，因此声波传感器可以获取脉搏振动产生的声信号，并对之进行分析处理。

4、超声多普勒技术

利用超声多普勒技术，可以对脉管的运动情况、血管壁的厚度、血管的直径等进行观察，能够较为直观的反映血管的情况，用于后续分析。但是该技术目前在研究脉诊信息方面还不是十分成熟，且代价较为昂贵。

综上所述，在脉诊仪所使用的现有传感器中，压力型传感器是最接近传统中医脉诊需求的传感器，也是实际应用最为广泛的传感器类型。在压力型传感器中，不同材料的传感器各自有其优缺点。如何能够取长补短，利用不同材料的压力型传感器获取脉诊信息，是人们需要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够满足中医传统诊脉需求的结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：它包括电源、压阻式传感器、压电式传感器、机械加压装置、连接机构、电阻转电压电路、数据采集卡和上位机；所述电源通过电阻分别给所述压阻式传感器和压电式传感器供电，所述机械加压装置设置在所述压阻式传感器的正上方，所述压阻式传感器和压电式传感器分别固定设置在所述连接机构的上端面和下端面；所述压阻式传感器检测所述机械加压装置施加的不同压力值下的电阻值，所述电阻转电压电路将电阻值转换成电压信号；所述压电传感器检测所述机械加压装置施加相应压力下脉搏跳动产生的压力信号，并将压力信号转换成电压信号；所述数据采集卡对所述电阻转电压电路输出的电压信号和所述压电式传感器输出的电压信号进行同步采集，并将采集到的电压模拟信号转换成数字信号后传输至所述上位机。

所述压阻式传感器采用FlexoForce A301型传感器。

所述压电式传感器采用sc0073型传感器。

所述数据采集卡采用NI 9220型16通道数据采集卡。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用压阻式传感器检测机械加压装置施加的不同压力值下的电阻值，采用压电传感器检测机械加压装置施加相应压力下脉搏跳动产生的压力信号，可以同时获取脉诊信息采集过程中所施加的机械压力值和稳定的脉搏波信号，因此本实用新型更加能够满足中医传统诊脉需求。2、本实用新型通过压阻式传感器和压电传感器两种不同类型压力传感器的联合应用，解决了压电式传感器不能采集静态压力、压阻式传感器易受温度影响的问题，保留了压阻式传感器和压电传感器各自的优势特性。3、本实用新型由于采用电阻转电压电路将压阻式传感器检测到的电阻值转换成电压信号，使得可以采用同一数据采集卡对两种不同类型的压力传感器检测到的信号进行同步采集，因此本实用新型能够减少所使用数据采集卡的数量，并能够保证对不同类型压力传感器数据采集的同步性。基于以上优点，本实用新型可以广泛应用于中医脉诊信息的采集中。

附图说明

图1是本实用新型结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置包括电源1、压阻式传感器2、压电式传感器3、机械加压装置4、连接机构5、电阻转电压电路6、数据采集卡7和上位机8。电源1通过电阻9分别给压阻式传感器2和压电式传感器3供电，机械加压装置4设置在压阻式传感器2的正上方，压阻式传感器2固定设置在连接机构5的上端面，压电式传感器3固定设置在连接机构5的下端面。

通过控制机械加压装置4给压阻式传感器2施加一定的压力，压阻式传感器2检测不同压力值下的电阻值，检测到的电阻值通过电阻转电压电路6转换成电压信号；压电传感器3直接接触桡动脉表面的皮肤，检测机械加压装置4施加相应压力下脉搏跳动产生的压力信号，并将压力信号转换成电压信号。数据采集卡7对电阻转电压电路6输出的电压信号和压电式传感器4输出的电压信号进行同步采集，并将采集到的电压模拟信号转换成数字信号后传输至上位机8进行后续数据分析。

上述实施例中，压阻式传感器2采用FlexoForce A301型传感器。

上述实施例中，压电式传感器3采用sc0073型传感器。

上述实施例中，数据采集卡7采用NI 9220型16通道数据采集卡。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：它包括电源、压阻式传感器、压电式传感器、机械加压装置、连接机构、电阻转电压电路、数据采集卡和上位机；所述电源通过电阻分别给所述压阻式传感器和压电式传感器供电，所述机械加压装置设置在所述压阻式传感器的正上方，所述压阻式传感器和压电式传感器分别固定设置在所述连接机构的上端面和下端面；

所述压阻式传感器检测所述机械加压装置施加的不同压力值下的电阻值，所述电阻转电压电路将电阻值转换成电压信号；所述压电传感器检测所述机械加压装置施加相应压力下脉搏跳动产生的压力信号，并将压力信号转换成电压信号；所述数据采集卡对所述电阻转电压电路输出的电压信号和所述压电式传感器输出的电压信号进行同步采集，并将采集到的电压模拟信号转换成数字信号后传输至所述上位机。

2.如权利要求1所述的一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：所述压阻式传感器采用FlexoForce A301型传感器。

3.如权利要求1或2所述的一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：所述压电式传感器采用sc0073型传感器。

4.如权利要求1或2所述的一种结合多种压力型传感器的脉诊信息采集装置，其特征在于：所述数据采集卡采用NI 9220型16通道数据采集卡。