本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其是一種基于片式碳力敏電阻器的可穿戴式呼吸速率檢測(cè)裝置，屬于呼吸速率檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近些年，應(yīng)用于人體的可穿戴健康設(shè)備層出不窮，但在已有技術(shù)中，由于缺乏需求，鮮有關(guān)于高精準(zhǔn)度呼吸速率傳感器的設(shè)計(jì)。誠(chéng)然，呼吸速率信息在檢測(cè)人類(lèi)健康方面的作用微乎其微，但是對(duì)于馬，牛等動(dòng)物來(lái)說(shuō)，呼吸速率卻與心率一同被列為日常健康檢測(cè)的兩大重要指標(biāo)。在馬場(chǎng)，每年都有大量馬匹因?yàn)檫^(guò)大的訓(xùn)練量或沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)的疾病而死亡，給馬場(chǎng)主和馬主帶來(lái)情感上的和經(jīng)濟(jì)上的雙重?fù)p失。一個(gè)可以進(jìn)行二十四小時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)的可穿戴健康類(lèi)傳感器，將可以幫助避免此類(lèi)情況的發(fā)生。此外，在獸醫(yī)領(lǐng)域，由于專(zhuān)業(yè)設(shè)備昂貴，專(zhuān)業(yè)獸醫(yī)人才缺乏，急需可穿戴健康設(shè)備的幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于片式碳力敏電阻器的可穿戴式呼吸速率檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，穿戴方便，能有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)物呼吸速率的檢測(cè)，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。

按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述基于片式碳力敏電阻器器的可穿戴式呼吸速率檢測(cè)裝置，包括用于穿戴動(dòng)物體上的捆綁帶，所述捆綁帶的一端部設(shè)有彈性松緊帶，所述捆綁帶的另一端部設(shè)有扣環(huán)，所述扣環(huán)上設(shè)有允許彈性松緊帶連接的連接滑塊，所述連接滑塊上的凸起根據(jù)彈性松緊帶的松緊程度能與扣環(huán)內(nèi)的片式碳力敏電阻接觸，所述片式碳力敏電阻與扣環(huán)內(nèi)用于確定呼吸速率的信號(hào)處理電路連接。

所述扣環(huán)鎖緊于捆綁帶端部的扣環(huán)連接體上，所述連接滑塊的凸起正對(duì)片式碳力敏電阻，所述片式碳力敏電阻通過(guò)信號(hào)放大器與信號(hào)處理電路內(nèi)的處理器連接。

所述處理器還與用于存儲(chǔ)呼吸速率的存儲(chǔ)器、用于信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸模塊以及用于輸出指示信息的狀態(tài)指示燈連接，所述信號(hào)傳輸模塊包括WIFI模塊。

還包括用于對(duì)片式碳力敏電阻、信號(hào)放大器以及信號(hào)處理電路供電的電源模塊，所述電源模塊包括穩(wěn)壓器芯片U3，所述穩(wěn)壓器芯片U3采用型號(hào)為SPX5205的芯片，所述穩(wěn)壓器芯片U3的EN端與穩(wěn)壓器芯片U3的VIN端連接，穩(wěn)壓器芯片U3的VIN端與電阻R5的一端、電容C15的一端、電容C12的一端、電容C14的一端以及二極管D1的陰極端連接，電容C14的另一端、電容C2的另一端以及電容C15的另一端均接地，電阻R5的另一端與電阻R6的一端以及電容C11的一端連接，電阻R6的另一端以及電容C11的另一端均接地，穩(wěn)壓器芯片U3的VOUT端輸出3.3V電壓，且穩(wěn)壓器芯片U3的VOUT端與電阻R11的一端連接，電阻R11的另一端與穩(wěn)壓器芯片U3的BYP端、電容C3的一端以及電阻R12的一端連接，電容C3的另一端以及電阻R12的另一端均接地，穩(wěn)壓器芯片U3的GND端接地，二極管D1的陽(yáng)極端與鋰電池連接。

所述信號(hào)放大器包括運(yùn)算放大器U6，所述運(yùn)算放大器U6采用型號(hào)為L(zhǎng)M358的芯片，所述運(yùn)算放大器U6的INA-端與電阻R21的一端連接，電阻R21的一端與可變電阻器VR1的動(dòng)端以及片式碳力敏電阻的一輸出端連接，片式碳力敏電阻的另一輸出端接地，運(yùn)算放大器U6的VCC端與可變電阻器VR1的一靜端以及3.3V電壓連接，運(yùn)算放大器U6的INA+端與電阻R22的一端連接，電阻R22的另一端與運(yùn)算放大器U6的OUTPUT_A端連接，運(yùn)算放大器U6的OUTPUT_A端與處理器的輸出端連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：捆綁帶捆綁在動(dòng)物胸部位置，動(dòng)物呼吸的過(guò)程能使得彈性松緊帶的松緊程度產(chǎn)生變化，隨著彈性松緊帶的變化，能使得連接滑塊的凸起能與片式碳力敏電阻接觸，信號(hào)處理電路能根據(jù)片式碳力敏電阻檢測(cè)壓力值的不同確定動(dòng)物的呼吸速率，并能將檢測(cè)的呼吸速率通過(guò)信號(hào)傳輸模塊實(shí)時(shí)向外傳輸，并能在呼吸異常時(shí)，及時(shí)傳輸異常報(bào)警信息，結(jié)構(gòu)緊湊，穿戴方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型扣環(huán)的示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的電路框圖。

圖4為本實(shí)用新型電源模塊的電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型信號(hào)放大器的電路原理圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-彈性松緊帶、2-捆綁帶、3-扣環(huán)連接體、4-扣環(huán)、5-片式碳力敏電阻、6-連接滑塊、7-信號(hào)處理電路、8-處理器、9-信號(hào)放大器、10-狀態(tài)指示燈、11-信號(hào)傳輸模塊以及12-存儲(chǔ)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2及圖3所示：為了能有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)物呼吸速率的檢測(cè)，本實(shí)用新型包括用于穿戴動(dòng)物體上的捆綁帶2，所述捆綁帶2的一端部設(shè)有彈性松緊帶1，所述捆綁帶2的另一端部設(shè)有扣環(huán)4，所述扣環(huán)4上設(shè)有允許彈性松緊帶1連接的連接滑塊6，所述連接滑塊6上的凸起根據(jù)彈性松緊帶1的松緊程度能與扣環(huán)4內(nèi)的片式碳力敏電阻5接觸，所述片式碳力敏電阻5與扣環(huán)4內(nèi)用于確定呼吸速率的信號(hào)處理電路7連接。

具體地，捆綁帶2為非彈性帶體，捆綁帶2以及彈性松緊帶1對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度以與待測(cè)動(dòng)物的適配為準(zhǔn)，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。通過(guò)將捆綁帶2纏繞或捆綁在對(duì)應(yīng)動(dòng)物的胸部位置，并能根據(jù)動(dòng)物的胸圍調(diào)節(jié)扣環(huán)4的位置，以使得片式碳力敏電阻5的受力大小在設(shè)定范圍內(nèi)。當(dāng)調(diào)節(jié)扣環(huán)4的位置以及將捆綁帶2捆綁后，將彈性松緊帶1與扣環(huán)4內(nèi)的連接滑塊6連接，且在彈性松緊帶1與連接滑塊6連接后，使得捆綁帶2能緊貼在動(dòng)物的胸部位置，使得動(dòng)物呼吸時(shí)能改變彈性松緊帶1的松緊程度，在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，保持彈性松緊帶1與連接滑塊6間的連接狀態(tài)。

在動(dòng)物呼吸時(shí)，能拉伸彈性松緊帶1，即彈性松緊帶1的松緊程度與動(dòng)物的呼吸有關(guān)，從而能使得連接滑塊6的凸起能與片式碳力敏電阻5接觸，通過(guò)片式碳力敏電阻5能檢測(cè)連接滑塊6的凸起的壓力值，信號(hào)處理電路7根據(jù)片式碳力敏電阻5檢測(cè)壓力值的不同，能實(shí)時(shí)確定動(dòng)物的呼吸速率，從而能有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)物呼吸速率的檢測(cè)。

所述扣環(huán)4鎖緊于捆綁帶2端部的扣環(huán)連接體3上，所述連接滑塊6的凸起正對(duì)片式碳力敏電阻5，所述片式碳力敏電阻5通過(guò)信號(hào)放大器9與信號(hào)處理電路7內(nèi)的處理器8連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，扣環(huán)連接體3固定在捆綁帶2的端部，扣環(huán)4鎖緊在扣環(huán)連接體3上，扣環(huán)4在扣環(huán)連接體3上的位置可以根據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足片式碳力敏電阻5檢測(cè)壓力的范圍，扣環(huán)4與扣環(huán)連接體3間可以采用本技術(shù)領(lǐng)域常用的連接配合方式，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。通過(guò)信號(hào)放大器9與信號(hào)處理電路7內(nèi)的處理器8連接，使得處理器8能有效處理片式碳力敏電阻5的壓力值。處理器8可以采用本技術(shù)常用的微處理芯片，如單片機(jī)等，具體可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇確定，此處不再一一贅述。

如圖5所示，所述信號(hào)放大器9包括運(yùn)算放大器U6，所述運(yùn)算放大器U6采用型號(hào)為L(zhǎng)M358的芯片，所述運(yùn)算放大器U6的INA-端與電阻R21的一端連接，電阻R21的一端與可變電阻器VR1的動(dòng)端以及片式碳力敏電阻5的一輸出端連接，片式碳力敏電阻5的另一輸出端接地，運(yùn)算放大器U6的VCC端與可變電阻器VR1的一靜端以及3.3V電壓連接，運(yùn)算放大器U6的INA+端與電阻R22的一端連接，電阻R22的另一端與運(yùn)算放大器U6的OUTPUT_A端連接，運(yùn)算放大器U6的OUTPUT_A端與處理器8的輸出端連接。

所述處理器8還與用于存儲(chǔ)呼吸速率的存儲(chǔ)器12、用于信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸模塊11以及用于輸出指示信息的狀態(tài)指示燈10連接，所述信號(hào)傳輸模塊11包括WIFI模塊。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，存儲(chǔ)器12可以采用常用的存儲(chǔ)形式，信號(hào)傳輸模塊11除可以采用WIFI模塊外，還可以采用藍(lán)牙模塊、GPRS模塊、3G模塊等能實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸?shù)男问?，?dāng)然，也可以采用USB接口等數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问?，具體可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。通過(guò)狀態(tài)指示燈10能進(jìn)行狀態(tài)指示，如檢測(cè)呼吸速率處于正常狀態(tài)還是處于異常狀態(tài)。當(dāng)然，在具體實(shí)施時(shí)，處理器8既能通過(guò)信號(hào)傳輸模塊11傳輸檢測(cè)的呼吸速率，還能向外傳輸呼吸速率異常的報(bào)警信息。

還包括用于對(duì)片式碳力敏電阻5、信號(hào)放大器9以及信號(hào)處理電路7供電的電源模塊13，所述電源模塊13包括穩(wěn)壓器芯片U3，所述穩(wěn)壓器芯片U3采用型號(hào)為SPX5205的芯片，所述穩(wěn)壓器芯片U3的EN端與穩(wěn)壓器芯片U3的VIN端連接，穩(wěn)壓器芯片U3的VIN端與電阻R5的一端、電容C15的一端、電容C12的一端、電容C14的一端以及二極管D1的陰極端連接，電容C14的另一端、電容C2的另一端以及電容C15的另一端均接地，電阻R5的另一端與電阻R6的一端以及電容C11的一端連接，電阻R6的另一端以及電容C11的另一端均接地，穩(wěn)壓器芯片U3的VOUT端輸出3.3V電壓，且穩(wěn)壓器芯片U3的VOUT端與電阻R11的一端連接，電阻R11的另一端與穩(wěn)壓器芯片U3的BYP端、電容C3的一端以及電阻R12的一端連接，電容C3的另一端以及電阻R12的另一端均接地，穩(wěn)壓器芯片U3的GND端接地，二極管D1的陽(yáng)極端與鋰電池連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，鋰電池在滿電狀態(tài)時(shí)，能輸出4.2V電壓，鋰電池通過(guò)二極管D1向穩(wěn)壓器芯片U3加載電壓，電阻R5與電阻R6以及電容C11的連接處可以與處理器8連接，處理器8能實(shí)時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓狀態(tài)，穩(wěn)壓器芯片U3輸出的3.3V電壓可以提供處理器8等的工作需要。

本實(shí)用新型捆綁帶2捆綁在動(dòng)物胸部位置，動(dòng)物呼吸的過(guò)程能使得彈性松緊帶1的松緊程度產(chǎn)生變化，隨著彈性松緊帶1的變化，能使得連接滑塊6的凸起能與片式碳力敏電阻5接觸，信號(hào)處理電路7能根據(jù)片式碳力敏電阻5檢測(cè)壓力值的不同確定動(dòng)物的呼吸速率，并能將檢測(cè)的呼吸速率通過(guò)信號(hào)傳輸模塊11實(shí)時(shí)向外傳輸，并能在呼吸異常時(shí)，及時(shí)傳輸異常報(bào)警信息，結(jié)構(gòu)緊湊，穿戴方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。