一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]可穿戴(腕表式)設(shè)備測(cè)量心率和心電:使用光電傳感器配合相關(guān)處理芯片及程序，由血管和血液流動(dòng)反射的光的差異，從而計(jì)算心率。心電測(cè)量使用獨(dú)立兩個(gè)部分的金屬電極和電感傳感器配合相關(guān)處理芯片及程序，測(cè)量單導(dǎo)心電波形。
[0003]在可穿戴(腕表)領(lǐng)域現(xiàn)有產(chǎn)品測(cè)量心率使用的均為光電傳感器，檢測(cè)心率用不同波長(zhǎng)的光(紅、綠光)照射皮膚，可穿戴(腕表式)設(shè)備上應(yīng)用存在問(wèn)題如下:
[0004]光電測(cè)量方法是利用血管內(nèi)血液血紅蛋白的吸光度的變化來(lái)測(cè)量脈搏。手表裝有紅外發(fā)射光束回路和接收反射回路。這種方法測(cè)量心率優(yōu)點(diǎn)是非常簡(jiǎn)便無(wú)需胸帶，但是由于信號(hào)極為微弱而非常容易受到外界干擾而造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而且一般需要安靜的狀態(tài)下測(cè)量，不適合運(yùn)動(dòng)中持續(xù)測(cè)量心率。
[0005]光電(綠光)測(cè)量法是由兩個(gè)綠色波長(zhǎng)的發(fā)光LED和一個(gè)光敏傳感器組成，位于手表的背部，其原理是基于手臂血管中的血液在脈動(dòng)的時(shí)候會(huì)發(fā)生密度改變而引起透光率的變化。發(fā)光LED發(fā)出綠色波長(zhǎng)的光波，光敏傳感器根據(jù)皮膚的反射光場(chǎng)強(qiáng)度的變化并換算成心率，同樣綠光傳感器，使用時(shí)受外界環(huán)境影響較大，如遮光不好、光反射接收不好，會(huì)極大影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，數(shù)值變化差異較大，參考性較低。
[0006]因?yàn)槭褂玫氖枪夥瓷涞脑?，所以在任何介質(zhì)上光都會(huì)產(chǎn)生反射，導(dǎo)致該傳感器對(duì)任何介質(zhì)上測(cè)量都會(huì)有心率數(shù)據(jù)顯示，不能正確的判斷其使用的場(chǎng)景，是否是具有生命體征的人類還是其他物體。測(cè)量結(jié)果不科學(xué)，在人體表皮，不具備生命體征的人體表皮，空氣，地面等任何地方都會(huì)有心率讀數(shù)，不能智能的判斷其適用對(duì)象。從而導(dǎo)致其測(cè)量數(shù)據(jù)，不能用作其生命體征方面數(shù)據(jù)的推導(dǎo)和計(jì)算。只能計(jì)算心率，而且可靠性不佳。
[0007]在可穿戴設(shè)備中，這種傳感器功耗較高，如長(zhǎng)時(shí)間不間斷的工作，在腕表設(shè)備上，電能有限的情況下，耗電會(huì)非?？?，不能長(zhǎng)時(shí)間工作，所以為了妥協(xié)工作時(shí)間一般采取，間歇式工作，從而導(dǎo)致不能做到有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)心率異常。
[0008]另外，單獨(dú)使用電感振動(dòng)傳感器，在用戶測(cè)量時(shí)，輸出心電和脈搏波形，指標(biāo)不夠豐富，會(huì)降低用戶的使用體驗(yàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器，以提供一種可以測(cè)量至少三種以上測(cè)量參數(shù)的傳感器，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗(yàn)，并提高所用傳感器的可靠性、實(shí)用性。
[0010]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器，所述具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器包括:
[0011]—導(dǎo)電基材；
[0012]至少一光電傳感器，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材的中心；
[0013]至少一振動(dòng)傳感器，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材上，而所述振動(dòng)傳感器的皮膚接觸面同時(shí)設(shè)置為至少一電感傳感器的一個(gè)電極，所述電感傳感器的另一個(gè)電極設(shè)置于所述復(fù)合傳感器所在的可穿戴設(shè)備上。
[0014]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:以超低功耗在可穿戴設(shè)備上實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏(心率)的長(zhǎng)時(shí)間、不間斷、持續(xù)性監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)變化及反饋數(shù)據(jù)，增加光電傳感器后，可以同時(shí)測(cè)量至少三種以上生理參數(shù)，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗(yàn)，并提高所用傳感器的可靠性、實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例圖1中的光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器與信號(hào)接收與處理電路的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器包括:
[0021]—導(dǎo)電基材1;
[0022]至少一光電傳感器14，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的中心；
[0023]至少一振動(dòng)傳感器11，設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1上，而所述振動(dòng)傳感器11的皮膚接觸面同時(shí)設(shè)置為至少一電感傳感器的一個(gè)電極10，所述電感傳感器的另一個(gè)電極設(shè)置于所述復(fù)合傳感器所在的可穿戴設(shè)備上。
[0024]優(yōu)選地，如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例圖1中的光電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，其中，S為所述復(fù)合傳感器所在的可穿戴設(shè)備用戶手臂。光電傳感器14包括:發(fā)光模塊141和光接收模塊142 ;所述發(fā)光模塊141至少包括如下一種:LED綠光發(fā)光模塊、LED紅光發(fā)光模塊等，還可以是其他發(fā)光模塊，本實(shí)用新型實(shí)施例并不以此為限。發(fā)光模塊141，發(fā)射比如LED綠光，經(jīng)過(guò)S吸收及發(fā)射后由光接收模塊142接收，將光的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化，通過(guò)光的變化形成不同的脈沖，利用光容積法，經(jīng)處理后即時(shí)輸出對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)由此轉(zhuǎn)換成心率。
[0025]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基材1包括:導(dǎo)電硅膠基材、導(dǎo)電橡膠基材、導(dǎo)電金屬基材、導(dǎo)電高分子復(fù)合基材等，還可以是其他導(dǎo)電基材，本實(shí)用新型實(shí)施例并不以此為限。
[0026]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電基材1的形狀為圓形，或橢圓形，或多邊形，或方形，或環(huán)形。
[0027]優(yōu)選地，所述振動(dòng)傳感器11以半圓形突起的形式設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的皮膚接觸面上，以所述半圓形突起作為所述皮膚接觸面上的皮膚接觸點(diǎn)。
[0028]優(yōu)選地，所述振動(dòng)傳感器11至少為1個(gè)，所述光電傳感器14至少為1個(gè)，所述電感傳感器至少為1個(gè)。
[0029]優(yōu)選地，所述振動(dòng)傳感器為6個(gè)，所述光電傳感器為1個(gè)，所述電感傳感器為6個(gè)；其中，每個(gè)所述電感傳感器的一個(gè)電極10設(shè)置為對(duì)應(yīng)的一個(gè)振動(dòng)傳感器11的皮膚接觸面，1個(gè)所述光電傳感器設(shè)置于所述導(dǎo)電基材的中心，而6個(gè)所述振動(dòng)傳感器11以所述導(dǎo)電基材1的中心呈對(duì)稱排列分布。傳感器表示至少要多于2個(gè)點(diǎn)，也可以是多于2個(gè)的任何數(shù)字都有可能，而6個(gè)點(diǎn)基于手臂的彎曲，使得傳感器在手表佩戴時(shí)能更好的貼合手臂皮膚，或者傳感器也有可能是一個(gè)完整的面。
[0030]優(yōu)選地，當(dāng)所述導(dǎo)電基材1的形狀為圓形時(shí)，1個(gè)所述光電傳感器設(shè)置于所述導(dǎo)電基材的圓心，6個(gè)所述振動(dòng)傳感器11以所述導(dǎo)電基材1的圓心呈圓環(huán)狀對(duì)稱排列分布。
[0031]優(yōu)選地，所述具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器還包括:至少一溫度傳感器12，以半圓形突起的形式設(shè)置于所述導(dǎo)電基材1的皮膚接觸面上。
[0032]優(yōu)選地，所述溫度傳感器12為2個(gè)，以所述導(dǎo)電基材1的中心呈對(duì)稱排列分布。
[0033]優(yōu)選地，如圖3所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一種具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器與信號(hào)接收與處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖，所述具有光電感應(yīng)的復(fù)合傳感器還包括:信號(hào)接收與處理電路13，分別與所述振動(dòng)傳感器11、所述光電傳感器14、所述電感傳感器、所述溫度傳感器12電性耦接。
[0034]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:以超低功耗在可穿戴設(shè)備上實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏(心率)的長(zhǎng)時(shí)間、不間斷、持續(xù)性監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)變化及反饋數(shù)據(jù)，增加光電傳感器后，可以同時(shí)測(cè)量至少三種以上生理參數(shù)，從而提高可穿戴設(shè)備用戶的使用體驗(yàn)，并提高所用傳感器的可靠性、實(shí)用性。
[0035]工作原理:通過(guò)導(dǎo)電材料(硅膠、橡膠等)制作前端設(shè)備與人體皮膚接觸，在測(cè)量時(shí)當(dāng)做一個(gè)導(dǎo)電的電極傳導(dǎo)生物電信號(hào)，由導(dǎo)電材料制成該傳感器，形成新型電感脈搏振動(dòng)復(fù)合傳感器。振動(dòng)傳感器在檢測(cè)脈搏特征后，加以處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的不間斷脈搏(心率)監(jiān)測(cè)。由傳感器感知用戶脈搏的振動(dòng)及生物電信號(hào)后，對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，得到有用的脈搏信息，監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)脈搏信息(心率)的變化。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例復(fù)合傳感器在用戶初次佩戴設(shè)備時(shí)，光電傳感器在短時(shí)間內(nèi)(5-8秒內(nèi))輸出相關(guān)生理指標(biāo)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)將光電傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)值(心率、血氧等)和相關(guān)信號(hào)傳遞給主復(fù)合傳感器處理電路，將主復(fù)合傳感器所采集的信息，在中央處理器內(nèi)進(jìn)行及時(shí)的計(jì)算、修正，讓其他傳感器以更快的速度鎖定用戶的脈搏信號(hào)，以改善用戶的使用體驗(yàn)。
[0037]如果使用單獨(dú)使用電感振動(dòng)傳感器，在用戶第一次使用時(shí)，根據(jù)每個(gè)使