專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于霍爾效應(yīng)的無(wú)操作按鍵脈搏血氧儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于霍爾效應(yīng)的無(wú)按鍵控制操作脈搏血氧儀。它屬于醫(yī)療器械行業(yè)?？梢詼y(cè)量并顯示血氧飽和度、脈率值、脈搏跳動(dòng)強(qiáng)度等參數(shù)，該脈搏血氧儀殼體上無(wú)按鍵，手指插入血氧儀或按壓機(jī)器末端使其張開(kāi)到一定程度，該儀器即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)、數(shù)據(jù)上傳、關(guān)機(jī)操作。
背景技術(shù)：
脈搏血氧儀設(shè)計(jì)原理是基于動(dòng)脈搏動(dòng)期間光吸收量的變化。分別位于可見(jiàn)紅光光譜(660納米)和紅外光譜(940納米)的兩個(gè)光源交替照射被測(cè)試區(qū)(一般為指尖或耳垂)。在這些脈動(dòng)期間所吸收的光量與血液中的氧含量有關(guān)。典型的血氧儀傳感器有一對(duì) LED，它們通過(guò)病人身體的半透明部位(通常是指尖或耳垂)正對(duì)著一個(gè)光電二極管。其中一個(gè)LED是紅光的，波長(zhǎng)為660nm;另一個(gè)是紅外線(xiàn)的，波長(zhǎng)是940nm。血氧的百分比是根據(jù)測(cè)量這兩個(gè)具有不同吸收率的波長(zhǎng)的光通過(guò)身體后計(jì)算出的。脈搏血氧儀是一種無(wú)創(chuàng)傷、 連續(xù)監(jiān)測(cè)人體動(dòng)脈血氧飽和度的醫(yī)療器械。目前市場(chǎng)上的絕大多數(shù)脈搏血氧儀上都含有操作按鍵設(shè)計(jì)，即通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)等相關(guān)操作。這種包含操作按鍵的血氧儀在臨床使用方面存在一定的缺陷，比如1) 在家庭使用過(guò)程中，使用者由于視力或其它原因?qū)x器上按鍵操作提示不能夠清晰理解可能會(huì)引起一些不便；幻使用者在使用完包含按鍵設(shè)計(jì)的脈搏血氧儀后沒(méi)有對(duì)儀器進(jìn)行關(guān)機(jī)操作，這樣會(huì)使儀器持續(xù)工作而引起不必要的電量消耗，甚至影響儀器使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一個(gè)無(wú)操作按鍵即可實(shí)現(xiàn)儀器開(kāi)機(jī)、數(shù)據(jù)上傳、關(guān)機(jī)等功能的脈搏血氧儀。本實(shí)用新型的工作原理如下本實(shí)用新型主要理論依據(jù)為霍爾效應(yīng)，霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾(A. H. Hall，1855-1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。根據(jù)霍爾效應(yīng)可以做成霍爾開(kāi)關(guān)元器件，就是以磁場(chǎng)為工作媒體，將物體的運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開(kāi)關(guān)的功能。本實(shí)用新型主要在儀器殼體的上半部分的前(末)端嵌入霍爾開(kāi)關(guān)元器件，在儀器殼體的下半部分與霍爾開(kāi)關(guān)元器件對(duì)應(yīng)的部位嵌入磁場(chǎng)源，兩者垂直分布，垂直距離 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)D)范圍可調(diào)(5mm-20mm)。當(dāng)插入手指或按壓儀器殼體的末端使得前端張開(kāi)，都會(huì)影響到D值。由于距離D值變化直接影響霍爾元器件接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)度，霍爾元器件輸出端會(huì)有導(dǎo)通或斷開(kāi)兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)會(huì)根據(jù)接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)弱輸出高電平或低電平， 再配合與非門(mén)邏輯電路和MCU引腳的電平判斷處理，共同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)機(jī)、數(shù)據(jù)上傳、關(guān)機(jī)等功能的操作。具體儀器外部結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1、圖2。[0008]本實(shí)用新型提供了一種無(wú)操作按鍵的脈搏血氧儀，它主要包括電源、霍爾開(kāi)關(guān)、 磁場(chǎng)源、顯示器、穩(wěn)壓電路模板、微處理器、發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路、光頻轉(zhuǎn)換器功能模塊。具體電路原理框圖見(jiàn)圖3。本實(shí)用新型提供了一種基于霍爾效應(yīng)的無(wú)操作按鍵脈搏血氧儀，包括基于霍爾效應(yīng)的無(wú)操作按鍵脈搏血氧儀是以霍爾效應(yīng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成，通過(guò)在儀器殼體的上半部分的前端或末端嵌入霍爾開(kāi)關(guān)元器件，在儀器殼體的下半部分與霍爾開(kāi)關(guān)元器件對(duì)應(yīng)的部位嵌入磁場(chǎng)源，兩者垂直分布，另外還包括電源、顯示器、穩(wěn)壓電路模板、微處理器、發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路、光頻轉(zhuǎn)換器。在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述脈搏血氧儀的所述末端處于被壓下的位置時(shí)，所述脈搏血氧儀的所述前端為張開(kāi)狀態(tài)。在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述的霍爾開(kāi)關(guān)電路由霍爾元器件和與非門(mén)邏輯電路組成，且需要MCU的引腳電平判斷處理，其中霍爾元器件為貼片元器件，具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述的磁場(chǎng)源是能夠產(chǎn)生較大磁場(chǎng)的微型磁鐵或磁石，尺寸小便于嵌在儀器殼體內(nèi)。在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，優(yōu)選地，霍爾元器件和磁場(chǎng)源空間位置為垂直相對(duì)， 可以安裝于儀器的前端或末端部分。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)無(wú)按鍵操作的脈搏血氧儀臨床使用， 儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，并能夠在一定程度上減少能耗、延長(zhǎng)儀器使用壽命，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣泛。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖一圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖二圖3為本實(shí)用新型電路原理框圖圖4為本實(shí)用新型的霍爾開(kāi)關(guān)電路原理圖圖5為本實(shí)用新型的穩(wěn)壓輸出原理圖圖6為本實(shí)用新型的MCU電路原理圖[0023]圖7為本實(shí)用新型的顯示電路原理圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型主要包括以下功能模塊電源、霍爾開(kāi)關(guān)、磁場(chǎng)源、顯示器、 穩(wěn)壓電路模板、微處理器、發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路、光頻轉(zhuǎn)換器。參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)為霍爾效應(yīng)，其中霍爾元器件和磁場(chǎng)源安裝于儀器的前端(圖2)，當(dāng)兩者之間距離變化達(dá)到一定值后即可實(shí)現(xiàn)儀器的開(kāi)機(jī)、數(shù)據(jù)上傳和關(guān)機(jī)操作。參見(jiàn)圖4，本實(shí)用新型所用霍爾開(kāi)關(guān)電路原理圖。參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型的穩(wěn)壓輸出原理圖。
4[0029]參見(jiàn)圖6，本實(shí)用新型的MCU電路原理圖。參見(jiàn)圖7，本實(shí)用新型的顯示電路原理圖。所述血氧儀的工作原理操作者在使用儀器過(guò)程中，手指插入血氧儀內(nèi)而引起霍爾元器件與磁場(chǎng)源之間D值的變化，從而影響霍爾元器件接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)度?；魻栐骷敵龆藭?huì)有導(dǎo)通或斷開(kāi)兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)會(huì)根據(jù)接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)弱輸出高電平或低電平，再配合與非門(mén)邏輯電路和MCU引腳的電平判斷處理，即可實(shí)現(xiàn)血氧儀自動(dòng)開(kāi)機(jī)操作。當(dāng)手指取出血氧儀或電池電量不足時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)血氧儀自動(dòng)關(guān)機(jī)操作。
權(quán)利要求1.一種基于霍爾效應(yīng)的無(wú)操作按鍵脈搏血氧儀，其特征是它是以霍爾效應(yīng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成，通過(guò)在儀器殼體的上半部分的前端或末端嵌入霍爾開(kāi)關(guān)元器件，在儀器殼體的下半部分與霍爾開(kāi)關(guān)元器件對(duì)應(yīng)的部位嵌入磁場(chǎng)源，兩者垂直分布，另外還包括電源、顯示器、穩(wěn)壓電路模板、微處理器、發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路、光頻轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧儀，其特征是所述脈搏血氧儀的所述末端處于被壓下的位置時(shí)，所述脈搏血氧儀的所述前端為張開(kāi)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧儀，其特征是所述的霍爾開(kāi)關(guān)電路由霍爾元器件和與非門(mén)邏輯電路組成，且需要MCU的引腳電平判斷處理，其中霍爾元器件為貼片元器件， 具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧儀，其特征是所述的磁場(chǎng)源是能夠產(chǎn)生較大磁場(chǎng)的微型磁鐵或磁石，尺寸小便于嵌在儀器殼體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧儀，其特征是霍爾元器件和磁場(chǎng)源空間位置為垂直相對(duì)，可以安裝于儀器的前端或末端部分。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于霍爾效應(yīng)的無(wú)操作按鍵脈搏血氧儀，它是以霍爾效應(yīng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成，通過(guò)在儀器殼體的上半部分的前端或末端嵌入霍爾開(kāi)關(guān)元器件，在儀器殼體的下半部分與霍爾開(kāi)關(guān)元器件對(duì)應(yīng)的部位嵌入磁場(chǎng)源，兩者垂直分布，另外還包括以下功能模塊電源、顯示器、穩(wěn)壓電路模板、微處理器、發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路、光頻轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)無(wú)按鍵操作的脈搏血氧儀臨床使用，儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，并能夠在一定程度上減少能耗、延長(zhǎng)儀器使用壽命，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣泛。
文檔編號(hào)A61B5/1455GK202223230SQ20112019862
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
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