專利名稱：一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶，具體是一種操作簡(jiǎn)便、攜帶方便、可同時(shí)自動(dòng)記錄妊娠婦女的12個(gè)位置的胎動(dòng)和子宮收縮信號(hào)，使妊娠婦女可以不受時(shí)間、地點(diǎn)的約束對(duì)胎兒進(jìn)行及時(shí)且形象的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
產(chǎn)前對(duì)妊娠婦女進(jìn)行監(jiān)護(hù)，及時(shí)了解胎兒的宮內(nèi)情況及胎盤功能，對(duì)降低圍生兒病死率及妊娠婦女的并發(fā)癥，改善圍生兒預(yù)后極為重要。妊娠婦女的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)都是胎兒向外傳遞自身情況的重要信息。胎動(dòng)次數(shù)正?？深A(yù)告胎兒宮內(nèi)狀態(tài)正常，胎動(dòng)次數(shù)減少或消失預(yù)告胎兒缺氧，正常情況下，采用每天早、中、晚各記一個(gè)小時(shí)，最后將3 次胎動(dòng)數(shù)相加乘4為12小時(shí)的方法作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。若小于20次/12小時(shí)為異常，若小于 10次/12小時(shí)時(shí)提示胎兒已明顯缺氧。子宮收縮信號(hào)是妊娠婦女臨盆時(shí)間的重要信號(hào)，在 20 37孕周時(shí)，子宮收縮頻率每20分鐘4次以上或每小時(shí)8次以上，在38孕周后變得頻繁，甚至10 20分鐘就會(huì)發(fā)生一次子宮收縮。傳統(tǒng)的胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)多是由妊娠婦女自主手動(dòng)計(jì)數(shù)或是在醫(yī)院進(jìn)行的超聲成像監(jiān)測(cè)。近年來有很多關(guān)于胎動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)和子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)的裝置。專利號(hào)為 ZL200520127844. 9、專利號(hào)為 ZL2006200099440. 4 和申請(qǐng)?zhí)枮?200610022580. X 的專利主要針對(duì)胎動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)，其中專利號(hào)為ZL200520127844. 9的專利是一種妊娠婦女可隨身攜帶并佩戴在手腕上使用的方便妊娠婦女計(jì)數(shù)的裝置，但這個(gè)裝置需要妊娠婦女手動(dòng)計(jì)數(shù)，不能自動(dòng)計(jì)數(shù)，專利號(hào)為ZL2006200099440. 4的專利是一種較大型的用于醫(yī)用輔助設(shè)備的胎動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，但不可在家庭或就醫(yī)途中進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)的便捷監(jiān)測(cè)，雖然申請(qǐng)?zhí)枮?200610022580. X的專利是一個(gè)便攜式的智能胎動(dòng)計(jì)數(shù)器，但包括其在內(nèi)的上述三個(gè)專利均只針對(duì)胎動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)而沒有同時(shí)進(jìn)行子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)。專利號(hào)為ZL200720059674. 4的專利是用壓力傳感器進(jìn)行子宮收縮信號(hào)測(cè)量并采用無線方式傳遞信息的裝置，但只是針對(duì)子宮收縮信號(hào)的監(jiān)測(cè)而沒有同時(shí)監(jiān)測(cè)胎動(dòng)信號(hào)。專利號(hào)為ZL97225594. X的專利是利用將14個(gè)壓電陶瓷傳感器縫合在腹帶上進(jìn)行胎音監(jiān)測(cè)，但陣列式的傳感器擺放的相對(duì)位置在數(shù)值上并沒有給出，且只是針對(duì)子宮收縮信號(hào)的監(jiān)測(cè)而沒有同時(shí)監(jiān)測(cè)胎動(dòng)信號(hào)。專利號(hào)為ZL00221283. 8和申請(qǐng)?zhí)?00810095046. 0的專利可同時(shí)進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)的監(jiān)測(cè)，其中專利號(hào)為ZL0022U83. 8的專利是對(duì)妊娠婦女和胎兒的產(chǎn)前、產(chǎn)中及產(chǎn)后進(jìn)行多項(xiàng)生理參數(shù)監(jiān)測(cè)的裝置，使用者是醫(yī)護(hù)人員或是孕婦家屬，該裝置不可在家庭或就醫(yī)途中進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)的便捷監(jiān)測(cè)，申請(qǐng)?zhí)枮?00810095046. 0的專利是通過計(jì)算機(jī)監(jiān)護(hù)輔助系統(tǒng)感測(cè)妊娠婦女及胎兒的生理狀態(tài)的裝置，也不具有可在家庭或就醫(yī)途中進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)便捷監(jiān)測(cè)的特征。上述6個(gè)專利均只通過一個(gè)壓力傳感器提取胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)，無法得知胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)的具體位置。為更加準(zhǔn)確的進(jìn)行胎動(dòng)計(jì)數(shù)，避免妊娠婦女自主計(jì)數(shù)的誤差，同時(shí)妊娠婦女可自行對(duì)子宮收縮信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并記錄胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)的具體位置，可在家庭或就醫(yī)途中進(jìn)行胎動(dòng)和子宮收縮信號(hào)便捷監(jiān)測(cè)，本發(fā)明提供了一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶，將12個(gè)胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)傳感器以陣列形式提取妊娠婦女不同位置的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)，并通過使用腹帶進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)，提高胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化和電子信息化程度， 最大限度的減少對(duì)妊娠婦女正常生活的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供的一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)用的腹帶。本發(fā)明的特征在于，腹帶1、可充電鋰電池2、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列4、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管 51，52、三位一體數(shù)碼管53、電壓轉(zhuǎn)換電路6以及電源開關(guān)7，其中腹帶1，外部的左右兩側(cè)分別固定著腹圍刻度標(biāo)志帶91，92，最大量程為110厘米， 最小量程為60厘米，最小刻度為0. 5厘米，兩端設(shè)有所述皮扣8，所述皮扣8扣合后，該腹帶 1的中心點(diǎn)與妊娠婦女的肚臍相對(duì)應(yīng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列4，封裝在所述腹帶1內(nèi)， 由12個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器和對(duì)應(yīng)的位于傳感器上的對(duì)外顯示用的LED燈組成，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器陣列4，所述壓電傳感器陣列4的中心點(diǎn)同時(shí)與所述腹帶1的中心點(diǎn)、妊娠婦女的肚臍對(duì)準(zhǔn)，在水平方向上對(duì)稱于所述壓電傳感器陣列4的中心點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置兩個(gè)所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器，肚臍與其水平方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距為各5厘米，在肚臍水平的方向上，相鄰的兩所述壓電傳感器的間距分別為5厘米，在垂直方向上，對(duì)稱于所述壓電傳感器陣列4的中心點(diǎn)上、下兩端各對(duì)稱的分別放置兩個(gè)所述壓電傳感器，垂直方向上所述各壓電傳感器之間的間距為4厘米，肚臍與其垂直方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距為4厘米，在水平方向上，距離肚臍較近的左、右兩個(gè)所述壓電傳感器的垂直方向兩側(cè)各分別放置一個(gè)所述壓電傳感器，與肚臍在垂直方向上的間距為4厘米，并對(duì)所述各壓電傳感器設(shè)定各自的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3，含有胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊31、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32和二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33，其中胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊31，由前置差分放大電路311、巴特沃斯低通濾波電路312、信號(hào)放大電路313以及單片機(jī)314依次串聯(lián)而成，其中前置差分放大電路311，由最小共模抑制比高于IlOdb的儀用放大芯片INA118構(gòu)成，12個(gè)輸入端與所述壓電傳感器陣列4的12個(gè)電壓輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，巴特沃斯低通濾波電路312，采用第一運(yùn)算放大器芯片TL084，12個(gè)輸入端分別和所述前置差分放大電路311的12個(gè)輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，信號(hào)放大電路313，12個(gè)輸入端與所述巴特沃斯低通濾波器312的12個(gè)輸出端相連，信號(hào)放大電路313由第二、第三兩個(gè)運(yùn)算放大芯片TL084串聯(lián)組成，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，單片機(jī)314，共有12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，采用12個(gè)壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)對(duì)單片機(jī) 314的12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端標(biāo)號(hào)，并使所述信號(hào)放大電路313的12個(gè)輸出端與單片機(jī)314的 12個(gè)輸入端按標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)，單片機(jī)314采用芯片C8051F020，設(shè)有信號(hào)基線設(shè)定模塊3141， 信號(hào)處理模塊3142，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145、壓電傳感器陣列4中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置的及信號(hào)類別的標(biāo)志模塊3146以及串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)，其中信號(hào)基線設(shè)定模塊3141，設(shè)有子宮收縮信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)1，為0. 1伏，以及胎動(dòng)信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)2，為1. 8伏，并把這兩個(gè)最低值預(yù)置于所述信號(hào)處理模塊3142 內(nèi)，信號(hào)處理模塊3142，在所述單片機(jī)314設(shè)定的采樣頻率下，對(duì)在某一采樣時(shí)刻并行輸入的12路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號(hào)分別采樣，并按以下步驟處理第一步，為每一路輸入信號(hào)建立一個(gè)采樣數(shù)據(jù)序列，其中包括采樣時(shí)刻的電壓幅值及該采樣時(shí)刻電壓變化的斜率，還有所述信號(hào)輸入端口的各壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)標(biāo) J志，第二步，把第一步得到的所述采樣數(shù)據(jù)序列同時(shí)送往所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143和胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143，對(duì)從所述信號(hào)處理模塊3142輸入的各路在各個(gè)采樣時(shí)刻下輸入的所述采樣數(shù)據(jù)序列內(nèi)的信號(hào)幅值進(jìn)行判別當(dāng)信號(hào)幅值電壓大于1.8伏時(shí)，判斷為胎動(dòng)信號(hào)，當(dāng)信號(hào)幅值電壓小于或等于1. 8伏且大于或等于0. 1伏時(shí)判定為子宮收縮信號(hào)，并給予類別標(biāo)志，0為胎動(dòng)信號(hào)，1為子宮收縮信號(hào)，將判斷后的信號(hào)類型的二進(jìn)制值，連同該類型信號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的所有數(shù)據(jù)序列，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊 3145和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，根據(jù)所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143輸出的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)類型確定所述信號(hào)處理模塊3142中的信號(hào)類型，得到胎動(dòng)信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段trefl，得到子宮收縮信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段tref2，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值由串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值通過二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A顯示在第一個(gè)兩位一體數(shù)碼管52上，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145，當(dāng)胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143將已確定的胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145時(shí)，并通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)將胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)次數(shù)傳送至所述PC機(jī)，同時(shí)將信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32中，
壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146，接收到所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143發(fā)送的已確定的胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)時(shí)，將產(chǎn)生胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)及類別標(biāo)志值通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)，同時(shí)通過二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A將信號(hào)類別標(biāo)志顯示在三位一體數(shù)碼管53的百位上，將壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置顯示在三位一體數(shù)碼管53的個(gè)位和十位上，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32，是由6個(gè)數(shù)字電路器件組成，包括一個(gè)差分四通道模擬控制開關(guān)芯片⑶4052，兩個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161、一個(gè)與非門芯片 74LS20、一個(gè)鎖存器芯片⑶4553和一個(gè)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片⑶4543，其中芯片74LS20的輸出端與芯片⑶4553的輸入端相連，其中芯片⑶4553的4個(gè)輸出端與芯片⑶4543的4個(gè)輸入端相連，芯片⑶4553的2個(gè)低電平控制輸出端分別與兩位一體數(shù)碼管51的個(gè)位、十位相連，以控制數(shù)碼管的工作狀態(tài)，芯片CD4543的7個(gè)輸出端分別與兩位一體數(shù)碼管51的七段顯示控制端相連，用于驅(qū)動(dòng)所述兩位一體數(shù)碼管LG3621BH51 顯示胎動(dòng)或子宮收縮次數(shù)，芯片74LS20的輸出端與2個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的清零端相連，芯片 74LS20的4個(gè)輸入端分別與2個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的計(jì)數(shù)位相連，每個(gè)74LS161 芯片的時(shí)鐘信號(hào)控制端均與芯片⑶4052的輸出端相連，芯片⑶4052的兩個(gè)輸入端分別與單片機(jī)314的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)共兩個(gè)輸出端相連，二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33，由數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452組成，其中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452，共有兩個(gè)輸入端，一個(gè)與所述壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146的一個(gè)用二進(jìn)制位置表示的傳感器位置標(biāo)號(hào)和信號(hào)類別標(biāo)志的串行數(shù)據(jù)輸出口相連，另一個(gè)與胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144的二進(jìn)制的持續(xù)時(shí)間輸出端相連，驅(qū)動(dòng)兩位一體數(shù)碼管 52和三位一體數(shù)碼管53分別顯示胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間值和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志，可充電鋰電池2，保證測(cè)量過程中的電源要求，輸出電壓為3. 7伏，電源開關(guān)7，一端與可充電鋰電池2的輸出端相連，另一端與電壓轉(zhuǎn)換電路6中的 MAX8815A芯片、RT9193芯片的電壓輸入端相連，電壓轉(zhuǎn)換電路6，由MAX8815A芯片、RT9193芯片和ADM660芯片組成，當(dāng)電源開關(guān) 7連通時(shí)，可充電鋰電池2的3. 7伏電壓經(jīng)過芯片MAX8815A升壓成5伏電壓，可充電鋰電池2的3. 7伏電壓經(jīng)過芯片RT9193降壓成正3. 3伏電壓，再通過ADM660芯片將3. 3伏電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)3. 3伏電壓，其中5伏電壓給所述壓電傳感器陣列4中的12個(gè)壓電傳感器和所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32中的差分四通道模擬控制開關(guān)⑶4052芯片、兩個(gè)74LS161芯片、⑶4553 芯片、⑶4543芯片和74LS20芯片以及二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中CH452芯片供電，3. 3伏正電壓給所述單片機(jī)314C8051F020供電，3. 3伏正電壓和3. 3伏負(fù)電壓給所述前置差分放大電路311中的INA118芯片、所述巴特沃斯低通濾波電路312中的第一 TL084芯片和信號(hào)放大電路313中的第二、第三 TL084芯片供電，可充電鋰電池2、電壓轉(zhuǎn)換電路6、電源開關(guān)7和皮扣8位于腹帶1的一側(cè)，壓電傳感器陣列4位于腹帶1的中心，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3和兩位一體數(shù)碼管51，52、三位一體數(shù)碼管53位于腹帶1的另一側(cè)。本發(fā)明提出的一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶可通過胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮傳感器陣列確定胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮位置，并通過對(duì)胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的鑒別確定一次胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，以及在一段時(shí)間內(nèi)胎動(dòng)次數(shù)和子宮收縮次數(shù)。本發(fā)明并非用于疾病診斷目的，而是使妊娠婦女無論在家或是就診等待期間均可便捷進(jìn)行胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)，及時(shí)且形象地了解胎兒的健康狀況。本發(fā)明提高了胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化和電子信息化程度，最大限度減少對(duì)妊娠婦女正常生活的影響。


圖1為陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，1-腹帶，2-可充電鋰電池，3-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊，4-實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列，51-兩位一體數(shù)碼管，52-兩位一體數(shù)碼管，53-三位一體數(shù)碼管， 6-電壓轉(zhuǎn)換電路，7-電源開關(guān)。圖2為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列結(jié)構(gòu)圖，11-22壓電傳感器傳感器，23-妊娠婦女肚臍。圖3為胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊結(jié)構(gòu)圖，31-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊，311-前置差分放大模塊，312-巴特沃斯低通濾波模塊，313-信號(hào)放大模塊，314-單片機(jī)，32-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊。圖4為單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖，314-單片機(jī)，3141-信號(hào)基線設(shè)定模塊，3142-信號(hào)處理模塊，3143-胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊，3144-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊， 3145-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊，3146-壓電傳感器陣列中胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)位置辨別模塊。圖5為胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊電路圖。圖6為二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊電路圖。圖7為陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶外部結(jié)構(gòu)圖，1-腹帶，2-可充電鋰電池，3-胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊，4-實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列，51-兩位一體數(shù)碼管，52-兩位一體數(shù)碼管，53-三位一體數(shù)碼管， 6-電壓轉(zhuǎn)換電路，7-電源開關(guān)，8-皮扣，91-腹帶刻度，92-腹帶刻度。圖8為電壓轉(zhuǎn)換電路圖。圖9為一例測(cè)量得到的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)圖，24-胎動(dòng)信號(hào)，25-子宮收縮信號(hào)。
具體實(shí)施例方式一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)用的腹帶如圖1所示，其特征在于，含有腹帶1、可充電鋰電池2、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列4、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管51，52、三位一體數(shù)碼管53、 電壓轉(zhuǎn)換電路6以及電源開關(guān)7，其中如圖6所示，腹帶1，外部的左右兩側(cè)分別固定著腹圍刻度標(biāo)志帶91，92，最大量程為110厘米，最小量程為60厘米，最小刻度為0. 5厘米，兩端設(shè)有所述皮扣8，所述皮扣8扣合后，該腹帶1的中心點(diǎn)與妊娠婦女的肚臍相對(duì)應(yīng)，如圖2所示實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列4，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器陣列4，封裝在所述腹帶1內(nèi)，由12個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器和對(duì)應(yīng)的位于傳感器上的對(duì)外顯示用的LED燈組成，當(dāng)某一個(gè)壓電傳感器接收到的胎動(dòng)或子宮收縮信號(hào)經(jīng)胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3確認(rèn)為胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)時(shí)，在胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)相應(yīng)位置的 LED燈持續(xù)點(diǎn)亮5秒，5秒后LED燈自動(dòng)熄滅，所述壓電傳感器陣列4的中心點(diǎn)同時(shí)與所述腹帶1的中心點(diǎn)、妊娠婦女的肚臍對(duì)準(zhǔn)，在水平方向上對(duì)稱于所述壓電傳感器陣列4的中心點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置兩個(gè)所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器，肚臍與其水平方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距各為5厘米，在肚臍水平的方向上，相鄰的兩所述壓電傳感器的間距分別為5厘米，在垂直方向上所述各壓電傳感器之間的間距為4厘米，肚臍與其垂直方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距為4厘米，在水平方向上，距離肚臍較近的左、右兩個(gè)所述壓電傳感器的垂直方向兩側(cè)各分別放置一個(gè)所述壓電傳感器，與肚臍在垂直方向上的間距為4厘米，并對(duì)所述各壓電傳感器設(shè)定各自的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，如圖3所示，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3，含有胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊31、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32和二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33，其中胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊31，由前置差分放大電路311、巴特沃斯低通濾波電路312、信號(hào)放大電路313以及單片機(jī)314依次串聯(lián)而成，其中前置差分放大電路311，由最小共模抑制比高于IlOdb的儀用放大芯片INAl 18構(gòu)成，12個(gè)輸入端與所述壓電傳感器陣列4的12個(gè)電壓輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，巴特沃斯低通濾波電路312，采用第一運(yùn)算放大器芯片TL084，12個(gè)輸入端分別和所述前置差分放大電路311的12個(gè)輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，信號(hào)放大電路313，12個(gè)輸入端與所述巴特沃斯低通濾波器312的12個(gè)輸出端相連，信號(hào)放大電路313由第二、第三兩個(gè)運(yùn)算放大芯片TL084串聯(lián)組成，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，如圖4所示，單片機(jī)314，共有12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，采用12個(gè)壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)對(duì)單片機(jī)314的12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端標(biāo)號(hào)，并使所述信號(hào)放大電路313的12個(gè)輸出端與單片機(jī)314的12個(gè)輸入端按標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)，單片機(jī)314采用芯片C8051F020，設(shè)有信號(hào)基線設(shè)定模塊3141，信號(hào)處理模塊3142，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145、壓電傳感器陣列4中發(fā)
10送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置的及信號(hào)類別的標(biāo)志模塊3146以及串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)，其中信號(hào)基線設(shè)定模塊3141，設(shè)有子宮收縮信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)1，為0. 1伏，以及胎動(dòng)信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)2，為1. 8伏，并把這兩個(gè)最低值預(yù)置于所述信號(hào)處理模塊3142 內(nèi)，信號(hào)處理模塊3142，在所述單片機(jī)314設(shè)定的采樣頻率下，對(duì)在某一采樣時(shí)刻并行輸入的12路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號(hào)分別采樣，并按以下步驟處理第一步，為每一路輸入信號(hào)建立一個(gè)采樣數(shù)據(jù)序列，其中包括采樣時(shí)刻的電壓幅值及該采樣時(shí)刻電壓變化的斜率，還有所述信號(hào)輸入端口的各壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)標(biāo) J志，第二步，把第一步得到的所述采樣數(shù)據(jù)序列同時(shí)送往所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143和胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143，對(duì)從所述信號(hào)處理模塊3142輸入的各路在各個(gè)采樣時(shí)刻下輸入的所述采樣數(shù)據(jù)序列內(nèi)的信號(hào)幅值進(jìn)行判別當(dāng)信號(hào)幅值電壓大于1.8伏時(shí)，判斷為胎動(dòng)信號(hào)，當(dāng)信號(hào)幅值電壓小于或等于1. 8伏且大于或等于0. 1伏時(shí)判定為子宮收縮信號(hào)，并給予類別標(biāo)志，0為胎動(dòng)信號(hào)，1為子宮收縮信號(hào)，將判斷后的信號(hào)類型的二進(jìn)制值，連同該類型信號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的所有數(shù)據(jù)序列，送往胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144，根據(jù)所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143輸出的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)類型確定所述信號(hào)處理模塊3142中的信號(hào)類型，得到胎動(dòng)信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段trefl，得到子宮收縮信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段tref2，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值由串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值通過二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A顯示在第一個(gè)兩位一體數(shù)碼管LG3621BH 52上，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145，當(dāng)胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143將已確定的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊3145時(shí)，通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)將胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)次數(shù)傳送至所述PC機(jī)，同時(shí)將信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32中，壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146，接收到所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊3143發(fā)送的已確定的胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)時(shí)，將產(chǎn)生胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)及類別標(biāo)志值通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)，同時(shí)通過二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A將信號(hào)類別標(biāo)志顯示在三位一體數(shù)碼管53的百位上，將壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置顯示在三位一體數(shù)碼管53的個(gè)位和十位上，
如圖5所示，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32，是由6個(gè)數(shù)字電路器件組成， 包括一個(gè)差分四通道模擬控制開關(guān)芯片⑶4052，兩個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161、一個(gè)與非門芯片74LS20、一個(gè)鎖存器芯片⑶4553和一個(gè)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片⑶4543，其中芯片74LS20的6號(hào)輸出管腳與芯片⑶4553的12號(hào)clock輸入管腳相連以提供芯片CD4553的脈沖信號(hào)，其中芯片CD4553的5號(hào)Q3、6號(hào)Q2、7號(hào)Ql和9號(hào)QO管腳分別與芯片⑶4543的4號(hào)D、2號(hào)C、3號(hào)B和5號(hào)A管腳相連，芯片⑶4553的2個(gè)低電平控制輸出端2號(hào)DIGl、15號(hào)DIG3管腳均通過與電阻和共陽(yáng)NPN型三極管的基集串聯(lián)與兩位一體數(shù)碼管51LG3621BH的個(gè)位5號(hào)、十位10號(hào)管腳相連，以控制數(shù)碼管的工作狀態(tài)，芯片⑶4553的控制清零13號(hào)管腳與單片機(jī)的P0. 2輸出端相連，芯片CD4543的共陽(yáng)或共陰控制選擇端7 號(hào)管腳與電源相連，使其處于高電平狀態(tài)以確定數(shù)碼管和三極管的連接狀態(tài)，芯片CD4543 的7個(gè)輸出端a-g即9號(hào)-15號(hào)管腳分別與兩位一體數(shù)碼管LG3621BH的七段顯示控制端 3號(hào)A、9號(hào)B、8號(hào)C、6號(hào)D、7號(hào)E、4號(hào)F和1號(hào)G管腳相連，兩位一體數(shù)碼管51LG3621BH 顯示胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)的次數(shù)，芯片74LS20的輸出端6號(hào)管腳分別與2個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的1號(hào)管腳清零端相連，芯片74LS20的1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)和5號(hào)管腳4個(gè)輸入端分別與第一片16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的計(jì)數(shù)位14號(hào)QO和13號(hào)Ql管腳以及第二片16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161 芯片的計(jì)數(shù)位13號(hào)Ql和12號(hào)Q2管腳相連，第一片16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的7號(hào)和 10號(hào)管腳與電源相連，進(jìn)位端15號(hào)管腳與第二片16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的7號(hào)和10 號(hào)管腳相連以構(gòu)成一個(gè)可計(jì)數(shù)為256的計(jì)數(shù)器，每個(gè)74LS161芯片的時(shí)鐘信號(hào)控制端2號(hào)管腳均與芯片⑶4052的Y通道輸出端3號(hào)管腳相連，芯片⑶4052的1號(hào)Y通道輸入端YO 和5號(hào)Yl管腳分別與單片機(jī)的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊的輸出端Pl. 5和Pl. 6 相連，芯片⑶4052的2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)管腳與地相連，使其處于低電平狀態(tài)，9號(hào)和 10號(hào)地址選擇管腳中9號(hào)與單片機(jī)的輸出端Pl. 7相連得到間隔時(shí)間為3秒的0和1轉(zhuǎn)換信號(hào)以控制地址的選擇，10號(hào)管腳接地以保證選通地址只有YO和Yl兩個(gè)，兩位一體B⑶數(shù)碼管LG3621BH 51最多可將99次計(jì)數(shù)顯示出來，二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33，由數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452組成，其中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452，共有兩個(gè)輸入端，一個(gè)與所述壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊3146的一個(gè)用二進(jìn)制位置表示的傳感器位置標(biāo)號(hào)和信號(hào)類別標(biāo)志的串行數(shù)據(jù)輸出口相連，另一個(gè)與胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊3144的二進(jìn)制的持續(xù)時(shí)間輸出端相連，驅(qū)動(dòng)兩位一體數(shù)碼管 52和三位一體數(shù)碼管53分別顯示胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間值和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志，其中如圖6所示，數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452的沈號(hào)SDA和27號(hào)SCL兩個(gè)輸入端與單片機(jī)314的P0. 0和P0. 1相連，芯片CH452的SEG0-SEG6即15-21號(hào)管腳分別與電阻連接后再與兩位一體數(shù)碼管LG3621BH 52的3號(hào)A、9號(hào)B、8號(hào)C、6號(hào)D、7號(hào)E、4號(hào)F和1號(hào)G號(hào)管腳相連，芯片CH452的DIGU DIG2即7號(hào)和6號(hào)管腳分別與兩位一體數(shù)碼LG3621BH 52 的DIG1、DIG2即10號(hào)和5號(hào)管腳相連，以顯示胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值，芯片CH452的SEG0-SEG6即15_21號(hào)管腳分別與電阻連接后再與三位一體數(shù)碼管LG3631BH 53的11號(hào)A、7號(hào)B、4號(hào)C、2號(hào)D、10號(hào)E、5號(hào)F和3號(hào)G號(hào)管腳相連，芯片CH452的DIG3、DIG4、DIG5即5號(hào)、4號(hào)、3號(hào)管腳分別與三位一體數(shù)碼LG3631BH 53的DIGU DIG2、DIG3即12號(hào)、9號(hào)、8號(hào)管腳相連，使得壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置顯示在個(gè)位和十位上，信號(hào)類別標(biāo)志顯示在百位上，如圖8所示，可充電鋰電池2保證測(cè)量過程中的電源要求，輸出電壓為3. 7伏，輸出電流至少1300毫安，可充電鋰電池2可通過數(shù)據(jù)傳輸U(kuò)SB接口進(jìn)行充電，電源開關(guān)7，一端與可充電鋰電池2的輸出端相連，另一端與電壓轉(zhuǎn)換電路6中的 MAX8815A芯片、RT9193芯片的電壓輸入端相連，電壓轉(zhuǎn)換電路6，由MAX8815A芯片、RT9193芯片和ADM660芯片組成，當(dāng)電源開關(guān) 7連通時(shí)，可充電鋰電池2的3. 7伏電壓經(jīng)過芯片MAX8815A升壓成5伏電壓，可充電鋰電池2的3. 7伏電壓經(jīng)過芯片RT9193降壓成正3. 3伏電壓，再通過ADM660芯片將3. 3伏電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)3. 3伏電壓，其中 5伏電壓給所述壓電傳感器陣列4中的12個(gè)壓電傳感器和所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊32中的差分四通道模擬控制開關(guān)⑶4052芯片、兩個(gè)74LS161芯片、⑶4553 芯片、⑶4543芯片和74LS20芯片以及二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊33中CH452芯片供電，3. 3伏正電壓給所述單片機(jī)314C8051F020供電，3. 3伏正電壓和3. 3伏負(fù)電壓給所述前置差分放大電路311中的INA118芯片、 所述巴特沃斯低通濾波電路312中的第一 TL084芯片和信號(hào)放大電路313中的第二、第三 TL084芯片供電，可充電鋰電池2、電壓轉(zhuǎn)換電路6、電源開關(guān)7和皮扣8位于腹帶1的一側(cè)，壓電傳感器陣列4位于腹帶1的中心，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊3和兩位一體數(shù)碼管51，52、三位一體數(shù)碼管53位于腹帶1的另一側(cè)。電源開關(guān)7，長(zhǎng)按3秒以上完成為開機(jī)或關(guān)機(jī)功能。一例測(cè)量得到的胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)如圖8所示，圖中M為胎動(dòng)信號(hào)，25為子宮收縮信號(hào)。
權(quán)利要求
1. 一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)用的腹帶，其特征在于，含有腹帶(1)、 可充電鋰電池O)、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊(3)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列G)、兩個(gè)兩位一體數(shù)碼管(51，52)、三位一體數(shù)碼管(53)、 電壓轉(zhuǎn)換電路(6)以及電源開關(guān)(7)，其中腹帶(1)，外部的左右兩側(cè)分別固定著腹圍刻度標(biāo)志帶(91，92)，最大量程為110厘米， 最小量程為60厘米，最小刻度為0.5厘米，兩端設(shè)有所述皮扣(8)，所述皮扣(8)扣合后，該腹帶(1)的中心點(diǎn)與妊娠婦女的肚臍相對(duì)應(yīng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列G)，封裝在所述腹帶(1)內(nèi)， 由12個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器和對(duì)應(yīng)的位于傳感器上的對(duì)外顯示用的LED燈組成，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器陣列G)，所述壓電傳感器陣列的中心點(diǎn)同時(shí)與所述腹帶(1)的中心點(diǎn)、妊娠婦女的肚臍對(duì)準(zhǔn)，在水平方向上對(duì)稱于所述壓電傳感器陣列(4)的中心點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置兩個(gè)所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器，以下簡(jiǎn)稱壓電傳感器，肚臍與其水平方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距為各 5厘米，在肚臍水平的方向上，相鄰的兩所述壓電傳感器的間距分別為5厘米，在垂直方向上，對(duì)稱于所述壓電傳感器陣列(4)的中心點(diǎn)上、下兩端各對(duì)稱的分別放置兩個(gè)所述壓電傳感器，垂直方向上所述各壓電傳感器之間的間距為4厘米，肚臍與其垂直方向上相鄰的兩個(gè)壓電傳感器之間的間距為4厘米，在水平方向上，距離肚臍較近的左、右兩個(gè)所述壓電傳感器的垂直方向兩側(cè)各分別放置一個(gè)所述壓電傳感器，與肚臍在垂直方向上的間距為4 厘米，并對(duì)所述各壓電傳感器設(shè)定各自的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊(3)，含有胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊(31)、胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊(3 和二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊(33)，其中胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理模塊(31)，由前置差分放大電路(311)、巴特沃斯低通濾波電路(312)、信號(hào)放大電路(313)以及單片機(jī)(314)依次串聯(lián)而成，其中前置差分放大電路(311)，由最小共模抑制比高于IlOdb的儀用放大芯片INA118構(gòu)成， 12個(gè)輸入端與所述壓電傳感器陣列(4)的12個(gè)電壓輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，巴特沃斯低通濾波電路(312)，采用第一運(yùn)算放大器芯片TL084，12個(gè)輸入端分別和所述前置差分放大電路(311)的12個(gè)輸出端相連，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，信號(hào)放大電路(313)，12個(gè)輸入端與所述巴特沃斯低通濾波器(312)的12個(gè)輸出端相連，信號(hào)放大電路(313)由第二、第三兩個(gè)運(yùn)算放大芯片TL084串聯(lián)組成，并按所述各壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)，單片機(jī)(314)，共有12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，采用12個(gè)壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)對(duì)單片機(jī) (314)的12個(gè)數(shù)據(jù)輸入端標(biāo)號(hào)，并使所述信號(hào)放大電路(313)的12個(gè)輸出端與單片機(jī) (314)的12個(gè)輸入端按標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)，單片機(jī)(314)采用芯片C8051F020，設(shè)有信號(hào)基線設(shè)定模塊(3141)，信號(hào)處理模塊(3142)，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊(3143)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊(3144)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊(3145)、壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置的及信號(hào)類別的標(biāo)志模塊 (3146)以及串行數(shù)據(jù)傳輸接口 (USB)，其中信號(hào)基線設(shè)定模塊(3141)，設(shè)有子宮收縮信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)1，為0. 1伏，以及胎動(dòng)信號(hào)幅值電壓最低值A(chǔ)2，為1.8伏，并把這兩個(gè)最低值預(yù)置于所述信號(hào)處理模塊(3142) 內(nèi)，信號(hào)處理模塊(3142)，在所述單片機(jī)(314)設(shè)定的采樣頻率下，對(duì)在某一采樣時(shí)刻并行輸入的12路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號(hào)分別采樣，并按以下步驟處理第一步，為每一路輸入信號(hào)建立一個(gè)采樣數(shù)據(jù)序列，其中包括采樣時(shí)刻的電壓幅值及該采樣時(shí)刻電壓變化的斜率，還有所述信號(hào)輸入端口的各壓電傳感器的二進(jìn)制標(biāo)號(hào)標(biāo)志，第二步，把第一步得到的所述采樣數(shù)據(jù)序列同時(shí)送往所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊 (3143)和胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊(3144)，胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊(3143)，對(duì)從所述信號(hào)處理模塊(314 輸入的各路在各個(gè)采樣時(shí)刻下輸入的所述采樣數(shù)據(jù)序列內(nèi)的信號(hào)幅值進(jìn)行判別當(dāng)信號(hào)幅值電壓大于1.8伏時(shí)，判斷為胎動(dòng)信號(hào)，當(dāng)信號(hào)幅值電壓小于或等于1. 8伏且大于或等于0. 1伏時(shí)判定為子宮收縮信號(hào)，并給予類別標(biāo)志，0為胎動(dòng)信號(hào)，1為子宮收縮信號(hào)，將判斷后的信號(hào)類型的二進(jìn)制值，連同該類型信號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的所有數(shù)據(jù)序列，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊 (3145)和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊(3146)，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊(3144)，根據(jù)所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊(314 輸出的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)類型確定所述信號(hào)處理模塊(314 中的信號(hào)類型，得到胎動(dòng)信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處胎動(dòng)信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段trefl，得到子宮收縮信號(hào)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，指在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率大于零的時(shí)刻到在0. 1伏處子宮收縮信號(hào)電壓變化斜率小于零的時(shí)刻間的時(shí)間段tref2，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值由串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)， 胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間值通過二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊(3 中的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A顯示在第一個(gè)兩位一體數(shù)碼管(5 上，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊(3145)，當(dāng)胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊(314 將已確定的胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊(3145)時(shí)，并通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)將胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)次數(shù)傳送至所述PC機(jī)，同時(shí)將信號(hào)傳送至胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊(3 中，壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊(3146)，接收到所述胎動(dòng)及子宮收縮鑒別模塊(314 發(fā)送的已確定的胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)時(shí)，將產(chǎn)生胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的二進(jìn)制位置標(biāo)號(hào)及類別標(biāo)志值通過串行數(shù)據(jù)傳輸接口(USB)傳送至PC機(jī)，同時(shí)通過二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊(3 中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452A將信號(hào)類別標(biāo)志顯示在三位一體數(shù)碼管(5 的百位上，將壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置顯示在三位一體數(shù)碼管(53) 的個(gè)位和十位上，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊(32)，是由6個(gè)數(shù)字電路器件組成，包括一個(gè)差分四通道模擬控制開關(guān)芯片⑶4052，兩個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161、一個(gè)與非門芯片 74LS20、一個(gè)鎖存器芯片⑶4553和一個(gè)數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片⑶4543，其中芯片74LS20的輸出端與芯片⑶4553的輸入端相連，其中芯片⑶4553的4個(gè)輸出端與芯片⑶4543的4個(gè)輸入端相連，芯片⑶4553的2個(gè)低電平控制輸出端分別與兩位一體數(shù)碼管(51)的個(gè)位、十位相連，以控制數(shù)碼管的工作狀態(tài)，芯片CD4543的7個(gè)輸出端分別與兩位一體數(shù)碼管(51)的七段顯示控制端相連，用于驅(qū)動(dòng)所述兩位一體數(shù)碼管LG3621BH(51) 顯示胎動(dòng)或子宮收縮次數(shù)，芯片74LS20的輸出端與2個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的清零端相連，芯片74LS20 的4個(gè)輸入端分別與2個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161芯片的計(jì)數(shù)位相連，每個(gè)74LS161芯片的時(shí)鐘信號(hào)控制端均與芯片CD4052的輸出端相連，芯片CD4052的兩個(gè)輸入端分別與單片機(jī) (314)的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)輸出模塊的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)共兩個(gè)輸出端相連，二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊(3 ，由數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452組成，其中 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片CH452，共有兩個(gè)輸入端，一個(gè)與所述壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志模塊(3146)的一個(gè)用二進(jìn)制位置表示的傳感器位置標(biāo)號(hào)和信號(hào)類別標(biāo)志的串行數(shù)據(jù)輸出口相連，另一個(gè)與胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間確定模塊(3144)的二進(jìn)制的持續(xù)時(shí)間輸出端相連，驅(qū)動(dòng)兩位一體數(shù)碼管 (52)和三位一體數(shù)碼管(5 分別顯示胎動(dòng)信號(hào)或子宮收縮信號(hào)持續(xù)時(shí)間值和壓電傳感器陣列中發(fā)送胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)的壓電傳感器的位置及信號(hào)類別標(biāo)志， 可充電鋰電池(2)，保證測(cè)量過程中的電源要求，輸出電壓為3. 7伏， 電源開關(guān)(7)，一端與可充電鋰電池⑵的輸出端相連，另一端與電壓轉(zhuǎn)換電路(6)中的MAX8815A芯片、RT9193芯片的電壓輸入端相連，電壓轉(zhuǎn)換電路(6)，由MAX8815A芯片、RT9193芯片和ADM660芯片組成，當(dāng)電源開關(guān)(7) 連通時(shí)，可充電鋰電池O)的3.7伏電壓經(jīng)過芯片嫩乂8815々升壓成5伏電壓，可充電鋰電池O)的3. 7伏電壓經(jīng)過芯片RT9193降壓成正3. 3伏電壓，再通過ADM660芯片將3. 3伏電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)3. 3伏電壓，其中5伏電壓給所述壓電傳感器陣列(4)中的12個(gè)壓電傳感器和所述胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)計(jì)數(shù)模塊(32)中的差分四通道模擬控制開關(guān)⑶4052芯片、兩個(gè)74LS161芯片、⑶4553 芯片、⑶4543芯片和74LS20芯片以及二 -十進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊(33)中CH452芯片供電， 3. 3伏正電壓給所述單片機(jī)(314)C8051F020供電，.3. 3伏正電壓和3. 3伏負(fù)電壓給所述前置差分放大電路(311)中的INA118芯片、所述巴特沃斯低通濾波電路(312)中的第一 TL084芯片和信號(hào)放大電路(313)中的第二、第三 TL084芯片供電，可充電鋰電池O)、電壓轉(zhuǎn)換電路(6)、電源開關(guān)(7)和皮扣⑶位于腹帶⑴的一側(cè)， 壓電傳感器陣列(4)位于腹帶(1)的中心，胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊(3)和兩位一體數(shù)碼管(51，52)、三位一體數(shù)碼管(5 位于腹帶(1)的另一側(cè)。
全文摘要
一種陣列式胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)監(jiān)測(cè)腹帶，屬于妊娠婦女生理參數(shù)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，包括封入腹帶內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)壓電傳感器陣列、腹帶、腹帶內(nèi)的胎動(dòng)信號(hào)及子宮收縮信號(hào)處理計(jì)數(shù)模塊、數(shù)碼管、可充電鋰電池、電源開關(guān)以及電壓轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明可客觀準(zhǔn)確地記錄胎動(dòng)信號(hào)和子宮收縮信號(hào)，提高記錄的自動(dòng)化和電子信息化程度。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102151124SQ20111010669
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者張松, 楊琳, 楊益民, 王薇薇 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)