一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于手機外設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，通過血氧探頭，測量人體血氧飽和度和心率，并通過接口電路傳輸?shù)绞謾C端進行顯示；通過掛孔設(shè)計和小巧的體積，便于手機攜帶，具有很好的市場價值。
【背景技術(shù)】
[0002]心率是心臟搏動頻率的表征，是人體健康程度一個非常重要的參考，最簡單的心率測量方法是用手表計時，通過自己搭上脈搏計數(shù)來測量自己的脈搏。很多人都應(yīng)該這樣測量過自己的心率，但是這種測量方法一是比較耗時，二是測量不精確，如果需要實時監(jiān)測自身的心率情況，依靠傳統(tǒng)的方法是不行的。血氧是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量的百分比，即血液中血氧的濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。
[0003]現(xiàn)代的醫(yī)療設(shè)備，已經(jīng)可以很方便的測量用戶的心率和血氧飽和度，甚至是心電圖，但是由于其開發(fā)成本高昂，所以售價很高，一般用戶只有去醫(yī)院才能使用，所以對于用戶而言，想要實時掌握自身的心率是一件比較困難的事情。而且，由于體積龐大，便攜性比較差。
[0004]現(xiàn)如今智能手機已經(jīng)普遍進入人們的生活中，并且扮演著重要的作用，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的手機具有OTG功能，這種可以作為USB主機的技術(shù)，給手機外設(shè)功能擴展帶來了可能，給外設(shè)提供了延展的基礎(chǔ)。目前隨著手機外設(shè)市場的發(fā)展以及消費觀念的改變，手機外設(shè)作為一種手機附屬產(chǎn)品，具有廣闊的市場。
[0005]針對這種情況，本實用新型結(jié)合現(xiàn)在非常流行的智能手機，圍繞其開發(fā)外設(shè)裝置，由于手機本身的硬件分擔(dān)了硬件的成本，所以成本低廉，具體提供了一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，包括:外殼、控制板、血氧探頭、可控增益放大器、比較器、計數(shù)器、處理器、接口、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、掛孔；通過血氧探頭，測量人體血氧飽和度和心率，并通過接口電路傳輸?shù)绞謾C端進行顯示；通過掛孔設(shè)計和小巧的體積，便于手機攜帶，具有很好的市場價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中成本高、攜帶不方便的問題。
[0007]為此，本實用新型提供了一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，由外殼、控制板、血氧探頭、可控增益放大器、比較器、計數(shù)器、處理器、接口、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、掛孔構(gòu)成；其中，血氧探頭、可控增益放大器、比較器、計數(shù)器、處理器、接口、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器均位于控制板上；掛孔位于外殼的邊緣位置；血氧探頭根據(jù)血氧濃度不同，輸出不同的模擬電壓信號；血氧探頭將模擬電壓信號輸出給可控增益放大器，可控增益放大器由處理器控制增益；經(jīng)過可控增益放大器放大器后，信號分為兩路，其中第一路輸出給比較器，第二路輸出給低通濾波器；比較器將模擬電信號轉(zhuǎn)化為方波脈沖信號，輸出給計數(shù)器，計數(shù)器與處理器相連接，讀取計數(shù)結(jié)果；低通濾波器將信號輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)教幚砥?；處理器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器和計數(shù)器的結(jié)果，得到用戶的心率和血氧飽和度；通過接口，處理器將結(jié)果傳輸?shù)绞謾C，通過手機APP可以顯示測量結(jié)果。
[0008]上述一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，所述的低通濾波器可以是有源濾波器，也可以是無源濾波器；有源濾波器具有很好的阻抗匹配特性和很好的帶外衰減，但是成本相對較高；無源濾波器最大的優(yōu)勢是成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單。
[0009]上述一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，所述的接口可以是USB接口，也可以是耳機接口 ；接口用于通信和給裝置供電。
[0010]上述一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以是獨立的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，也可以是處理器內(nèi)部集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；采用集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更高的精度，但是成本較高，電路相對較復(fù)雜；采用處理器集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以節(jié)省成本和電路連接。
[0011]上述一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于:所述的計數(shù)器可以是獨立的數(shù)字計數(shù)器芯片，也可以是由處理器的計數(shù)功能完成。
[0012]本實用新型的有益效果:通過血氧探頭輸出的模擬電信號，首先對其進行放大，然后分別測量脈沖頻率和直流分量的大小，通過血氧飽和度、心率與測量參數(shù)的關(guān)系，得到用戶的血氧飽和度和心率值；并通過接口電路傳輸?shù)绞謾C端進行顯示；通過掛孔設(shè)計和小巧的體積，可以將裝置作為手機掛飾攜帶，非常方便，同時，由于無需供電設(shè)備和顯示設(shè)備，使裝置的體積小成本低，具有很好的市場價值。
[0013]以下將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置的示意圖。
[0015]附圖1標(biāo)記說明:1、外殼；2、控制板；3、血氧探頭；4、可控增益放大器；5、比較器；6、計數(shù)器；7、處理器；8、接口 ；9、低通濾波器；10、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；11、掛孔。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
[0017]如圖1是本實用新型一種測量心率和血氧飽和度的手機外設(shè)裝置的示意圖，由外殼1、控制板2、血氧探頭3、可控增益放大器4、比較器5、計數(shù)器6、處理器7、接口 8、低通濾波器9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器10、掛孔11 ;其中，血氧探頭3、可控增益放大器4、比較器5、計數(shù)器6、處理器7、接口 8、低通濾波器9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器10均位于控制板2上；掛孔11位于外殼I的邊緣位置；血氧探頭3根據(jù)血氧濃度不同，輸出不同的模擬電壓信號；血氧探頭3將模擬電壓信號輸出給可控增益放大器4，可控增益放大器4由處理器7控制增益；經(jīng)過可控增益放大器4放大器后，信號分為兩路，其中第一路輸出給比較器5，第二路輸出給低通濾波器9 ;比較器5將模擬電信號轉(zhuǎn)化為方波脈沖信號，輸出給計數(shù)器6，計數(shù)器6與處理器7相連接，讀取計數(shù)結(jié)果；低通濾波器9將信號輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器10，模數(shù)轉(zhuǎn)換器10將模擬電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)教幚砥? ;處理器7通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器10和計數(shù)器6的結(jié)果，得到用戶的心率和血氧飽和度；通過接口 8，處理器7將結(jié)果傳輸?shù)绞謾C，通過手機APP可以顯示測量結(jié)果。
[0018]實施例2
[0019]在實施例1的基礎(chǔ)上，所述的接口 8是USB接口，所述的處理器7采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103處理器，該處理器具有64KB的flash容量，內(nèi)部集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器10采用處理器7內(nèi)部集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述的低通濾波器9是有源濾波器，有源濾波器具有很好的阻抗匹配特性和很好的帶外衰減。所述的計數(shù)器6由處理器7的計數(shù)功能完成。所述的血氧探頭3采用0L660940HM2-3集成二極管，二極管發(fā)射波長分別為660nm和波長為940nm的光線，這個光波對含氧血紅蛋白和非含氧血紅蛋白區(qū)分敏感。
[0020]使用時，用戶需要在手機上安裝配套的APP軟件；需要測量時，將接口 8的USB接口插入到手機，將手指放在裝置的血氧探頭上，打開手機終端的APP軟件，即可顯示當(dāng)前血氧飽和度和心率。
[0021]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于包括:外殼(1)、控制板(2)、血氧探頭(3)、可控增益放大器(4)、比較器(5)、計數(shù)器(6)、處理器(7)、接口(8)、低通濾波器(9)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)、掛孔(11);其中，血氧探頭(3)、可控增益放大器(4)、比較器(5)、計數(shù)器(6)、處理器(7)、接口(8)、低通濾波器(9)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)均位于控制板(2 )上；掛孔(11)位于外殼(I)的邊緣位置；血氧探頭(3 )根據(jù)血氧濃度不同，輸出不同的模擬電壓信號；血氧探頭(3)將模擬電壓信號輸出給可控增益放大器(4)，可控增益放大器(4)由處理器(7)控制增益；經(jīng)過可控增益放大器(4)放大器后，信號分為兩路，其中第一路輸出給比較器(5)，第二路輸出給低通濾波器(9);比較器(5)將模擬電信號轉(zhuǎn)化為方波脈沖信號，輸出給計數(shù)器(6)，計數(shù)器(6)與處理器(7)相連接，讀取計數(shù)結(jié)果；低通濾波器(9)將信號輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)將模擬電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)教幚砥?7);處理器(7)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)和計數(shù)器(6)的結(jié)果，得到用戶的心率和血氧飽和度；通過接口(8)，處理器(7)將結(jié)果傳輸?shù)绞謾C，通過手機APP可以顯示測量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于:所述的低通濾波器(9)可以是有源濾波器，也可以是無源濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于:所述的接口(8)可以是USB接口，也可以是耳機接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于:所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(10)可以是獨立的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，也可以是處理器(7)內(nèi)部集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，其特征在于:所述的計數(shù)器(6)可以是獨立的數(shù)字計數(shù)器芯片，也可以是由處理器(7)的計數(shù)功能完成。
【專利摘要】本實用新型屬于手機外設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量心率和血氧飽和度測量的手機外設(shè)裝置，包括：外殼、控制板、血氧探頭、可控增益放大器、比較器、計數(shù)器、處理器、接口、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、掛孔；通過血氧探頭，測量人體血氧飽和度和心率，并通過接口電路傳輸?shù)绞謾C端進行顯示；通過掛孔設(shè)計和小巧的體積，便于手機攜帶，具有很好的市場價值。
【IPC分類】A61B5-1455
【公開號】CN204468094
【申請?zhí)枴緾N201420808475
【發(fā)明人】劉繼方
【申請人】西安發(fā)威電子科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年12月19日