本實用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種自供電無線心音傳感器。

背景技術(shù)：

人體心音信號的采集對心血管疾病的診斷具有重要意義，目前技術(shù)手段主要依靠心音傳感器進行信號的采集，但是現(xiàn)有的傳感器大多需要外接電源才可正常工作。對于一些功率較低的小型醫(yī)用傳感器來說，可以直接使用移動電池為其供電，但這樣勢必照成電池使用時間和壽命降低，達不到節(jié)能環(huán)保的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自供電無線心音傳感器，以直接利用人體的心音信號進行發(fā)電，并供給自身使用。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型提供了一種自供電無線心音傳感器，包括依次連接的心音信號采集模塊、帶通濾波器模塊、放大器模塊、主控制模塊和通信模塊，以及為各模塊供電的電源模塊，其中，所述電源模塊包括壓電換能元件、能量收集電路、儲能電路和穩(wěn)壓電路，所述壓電換能元件與能量收集電路的輸入端連接，所述能量收集電路的輸出端與儲能電路耦合后連接至穩(wěn)壓電路的輸入端，所述穩(wěn)壓模塊的輸出端連接至放大器模塊、主控制模塊和通信模塊的供電端，實現(xiàn)對上述模塊的供電。

進一步地，所述能量收集電路包括振蕩電路、整流橋電路和濾波電路，其中，所述振蕩電路包括電容C1、電感L1和雙向開關(guān)S，所述電感L1與雙向開關(guān)S串聯(lián)后與電容C1并聯(lián)，再通過整流橋與濾波電路連接，所述濾波電路包括電容C2和電阻R0，所述電容C2與電阻R0并聯(lián)。

進一步地，所述儲能電路包括電阻R2、超導線圈L2和電容C5，所述電阻R2、超導線圈L2和電容C5相互并聯(lián)，以借助超導線圈將能量收集電路輸出的電磁能進行儲存。

進一步地，所述穩(wěn)壓電路為由型號為LP2985的芯片及其外圍電路組成。

進一步地，所述帶通濾波器模塊為由型號為LFB212G45BA的濾波器及其外圍電路組成，所述放大器模塊為由型號為NJU77000的超低功耗CMOS運算放大器及其外圍電路組成，所述主控制模塊為由MSP430F54單片機芯片及其外圍振蕩電路組成，所述通信模塊為一種藍牙通信模塊，由型號為DA14580的藍牙芯片及其外圍電路組成，通過2.4GHz的藍牙通用頻段實現(xiàn)無線傳輸，使整個傳感器具有更好的便攜性；上述模塊均由超低功耗元件組成，可以有效降低傳感器的耗電量，使得電源模塊采集的信號能夠直接滿足整個傳感器的供電要求。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本實用新型提供了一種自供電無線心音傳感器，該傳感器采用超低功耗的元件，借助電源模塊的壓電換能元件將人體的心臟脈動信號轉(zhuǎn)換為電能，為傳感器的各模塊供電，實現(xiàn)了自然環(huán)境中能量的采集，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

附圖說明

圖1是自供電無線心音傳感器的整體電路結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是電源模塊的電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是電源模塊的電路結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

本實施例提供了一種自供電無線心音傳感器，具有如圖1-3所示的結(jié)構(gòu)，包括依次連接的心音信號采集模塊、帶通濾波器模塊、放大器模塊、主控制模塊和通信模塊，以及為各模塊供電的電源模塊，下面結(jié)合附圖對本實施例的自供電無線心音傳感器的結(jié)構(gòu)做詳細闡述。

如圖1所示，所述心音信號采集模塊為一種PVDF元件，通過PVDF元件可以收集人體心臟脈動的心音信號，并轉(zhuǎn)換為電信號，輸出給帶通濾波器模塊。所述帶通濾波器模塊為由型號為LFB212G45BA的濾波器及其外圍電路組成，所述放大器模塊為由型號為NJU77000的超低功耗CMOS運算放大器及其外圍電路組成，所述主控制模塊為由MSP430F54單片機芯片及其外圍振蕩電路組成，所述通信模塊為由型號為DA14580的藍牙芯片及其外圍電路組成，這些模塊均采用超低功耗的元件組成，可以有效降低傳感器的耗電量，使得電源模塊采集的信號能夠直接滿足各個模塊的供電要求。

如圖2-3所示，所述電源模塊包括壓電換能元件、能量收集電路、儲能電路和穩(wěn)壓電路。所述壓電換能元件與能量收集電路的輸入端連接，由壓電換能元件將心臟脈動轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出給能量收集電路。所述能量收集電路包括振蕩電路、整流橋電路和濾波電路，其中，所述振蕩電路包括電容C1、電感L1和雙向開關(guān)S，其震蕩周期為所述電感L1與雙向開關(guān)S串聯(lián)后與電容C1并聯(lián)，再通過整流橋與濾波電路連接，所述濾波電路包括電容C2和電阻R0，所述電容C2與電阻R0并聯(lián)，當|V_(t)|>V_c時，整流橋?qū)?，反之則截止。

所述能量收集電路的輸出端與儲能電路耦合后連接至穩(wěn)壓電路的輸入端，其中：所述儲能電路包括電阻R2、超導線圈L2和電容C5，所述電阻R2、超導線圈L2和電容C5相互并聯(lián)，從而借助超導線圈將能量收集電路輸出的電磁能進行儲存，其儲存量滿足E＝0.5L₂I²，式中，L₂為超導線圈電感，I為超導線圈電流。所述穩(wěn)壓電路為由型號為LP2985的芯片及其外圍電路組成，所述LP2985芯片的輸出端分別與放大器模塊、主控制模塊和通信模塊的供電端連接，實現(xiàn)傳感器的自供電。

以上為本實用新型一種詳細的實施方式和具體的操作過程，是以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，但本實用新型的保護范圍不限于上述的實施例。