[go: up one dir, main page]

CN106667492A - 线性霍尔呼吸传感器 - Google Patents

线性霍尔呼吸传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN106667492A
CN106667492A CN201611135492.0A CN201611135492A CN106667492A CN 106667492 A CN106667492 A CN 106667492A CN 201611135492 A CN201611135492 A CN 201611135492A CN 106667492 A CN106667492 A CN 106667492A
Authority
CN
China
Prior art keywords
linear hall
sensor
integrated sensor
shoulder
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201611135492.0A
Other languages
English (en)
Inventor
冯越
冯雪元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Teachers University
Original Assignee
Yancheng Teachers University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Teachers University filed Critical Yancheng Teachers University
Priority to CN201611135492.0A priority Critical patent/CN106667492A/zh
Publication of CN106667492A publication Critical patent/CN106667492A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247Pressure sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

线性霍尔呼吸传感器是一种设备部件,属于医学信号检测技术领域,本传感器包括环形橡胶垫、感压膜、进气口、进气嘴、底部外壳、上部外壳、透气孔、海绵滤、微型磁性片、线性霍尔集成传感器、波纹环、底部线路板和低噪声运放,感压膜、波纹环、微型磁性片和线性霍尔集成传感器构成传感机构,底部外壳、透气孔、海绵滤、上部外壳、进气嘴和底座构成附属机构,底部线路板、低噪声运放、滤波电容器和线性霍尔集成传感器构成前置放大机构,线性霍尔呼吸传感器结构简单、造价低廉、灵敏度较高,对传感器的机械尺寸要求不高,而且该传感器具有感压膜动态范围大、不受环境清洁度影响等特点,适合于信号的远距离传输和异地检测呼吸数据。

Description

线性霍尔呼吸传感器
技术领域
本发明涉及呼吸传感器,尤其涉及一种医用线性霍尔呼吸传感器,属于生物医学信号检测技术领域。
背景技术
常用的呼吸传感器有电极阻抗式、热敏探头式和弹性传感式等,随着生物医学电子学的发展,一些新技术逐步应用到医学信号检测技术领域,光纤式呼吸传感器已有发明专利授权,例如“反射式光纤呼吸传感器(专利号00112060.3,授权公告号CN1137660C)”,上述各类传统呼吸传感器存在使用不便,测量不准,容易受电磁干扰等缺陷,而上述光纤呼吸传感器中的敏感膜与光纤端面靠得很近,虽然灵敏度很高,但敏感膜的动态范围很小,对传感器的机械尺寸要求苛刻,制作难度较大,光纤端面需要抛光,造价较高,且该光纤呼吸传感器中的光纤分为两段,有断痕,长期使用或黄梅季节容易使光纤端面清洁度不良,当光纤端面有水汽或者发霉时会影响光的正常传输,产生测量误差,影响测量数据的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作简单,对传感器的机械尺寸要求不高,感压膜动态范围较大,造价低廉,不受环境因素影响可以长期使用的线性霍尔呼吸传感器。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的:线性霍尔呼吸传感器包括底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、间隙(4)、上部外壳(5)、环形橡胶垫(6)、上壳肩(7)、感压膜(8)、弧形肩(9)、进气口(10)、进气嘴(11)、微型磁性片(12)、线性霍尔集成传感器(13)、第二层线路板(14)、波纹环(15)、螺纹口(16)、出线护套(17)、三芯屏蔽线(18)、出线孔(19)、底部线路板(20)、螺丝(21)、芯线(22)、导电支架(23)、微调电阻器(24)、底部凹槽(25)、电解电容器(26)、瓷片电容器(27)、底座(28)和内肩(29)。
感压膜(8)、波纹环(15)、微型磁性片(12)和线性霍尔集成传感器(13)构成传感机构,底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、上部外壳(5)、进气嘴(11)、出线护套(17)和底座(28)构成附属机构,底部线路板(20)、微调电阻器(24)、瓷片电容器(27)、电解电容器(26)、第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13)构成前置放大机构。
底部外壳(1)左侧设有透气孔(2)和海绵滤(3),右侧设有出线孔(19)和出线护套(17),底部设有底部凹槽(25)和底座(28),顶部设有内肩(29)和环形橡胶垫(6),透气孔(2)的内径为2mm,环形橡胶垫(6)的内径为16mm,橡胶垫(6)边的截面高度为2mm,截面宽度为1.5mm,上部外壳(5)上方设有上壳肩(7)、弧形肩(9)和进气嘴(11),进气嘴(11)与上壳肩(7)之间通过弧形肩(9)过渡,底部外壳(1)和上部外壳(5)交接处设有螺纹口(16),底部外壳(1)和上部外壳(5)通过螺纹口(16)连接,底部外壳(1)和上部外壳(5)连接之处设有局部间隙(4)。
环形橡胶垫(6)中间设有感压膜(8)和波纹环(15),感压膜(8)的俯视图为圆形,厚度为0.08mm,材质为涤纶树脂薄膜,感压膜(8)中心下方设有微型磁性片(12),微型磁性片(12)的直径为2mm,厚度为0.5mm,底座(28)上方设有底部线路板(20),底部线路板(20)通过螺丝(21)固定在底座(28)上方,底部线路板(20)上方设有导电支架(23)、微调电阻器(24)、电解电容器(26)和瓷片电容器(27),导电支架(23)上方设有第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13),第二层线路板(14)通过导电支架(23)与底部线路板(20)连接。
出线孔(19)和出线护套(17)内部嵌有三芯屏蔽线(18),三芯屏蔽线(18)一端的三根芯线(22)以及屏蔽层与底部线路板(20)连接,芯线(22)的一根为直流电源线,直流电压为16V,另外两根为信号输出线,分别与线性霍尔集成传感器(13)的第一脚和第八脚连接,输出幅度为交流10Vp-p,微型磁性片(12)底部与线性霍尔集成传感器(13)顶部的距离为0.4~0.6mm,微型磁性片(12)中心点与线性霍尔集成传感器(13)敏感中心点对齐,线性霍尔集成传感器(13)的型号为UGN3501M,微调电阻器(24)的阻值为100Ω,三芯屏蔽线(18)的外径为3mm。
当感压膜(8)感受到呼吸压时向下移动并发生微弯,微型磁性片(12)底部与线性霍尔集成传感器(13)顶部的距离变小,线性霍尔集成传感器(13)感受到的磁场强度发生变化,通过线性霍尔集成传感器(13)的转换,将呼吸压的大小转换成电信号输出,呼吸压的大小与输出的电信号大小成线性关系。
由于采用上述技术方案,本发明所具有的优点和积极效果是:线性霍尔呼吸传感器结构简单、造价低廉、灵敏度较高,对传感器的机械尺寸要求不高,而且该传感器具有感压膜动态范围大、不受环境清洁度影响等特点,适合于信号的远距离传输和异地检测呼吸数据。
附图说明
本发明有如下2幅附图:
图1是本发明的原理图,图2是本发明电路部分原理图,附图中所标各数字分别表示如下:
1.底部外壳,2.透气孔,3.海绵滤,4.间隙,5.上部外壳,6.环形橡胶垫,7.上壳肩,8.感压膜,9.弧形肩,10.进气口,11.进气嘴,12.微型磁性片,13.线性霍尔集成传感器,14.第二层线路板,15.波纹环,16.螺纹口,17.出线护套,18.三芯屏蔽线,19.出线孔,20.底部线路板,21.螺丝,22.芯线,23.导电支架,24.微调电阻器,25.底部凹槽,26.电解电容器,27.瓷片电容器,28.底座,29.内肩。
具体实施方式
1.根据图1,线性霍尔呼吸传感器包括底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、间隙(4)、上部外壳(5)、环形橡胶垫(6)、上壳肩(7)、感压膜(8)、弧形肩(9)、进气口(10)、进气嘴(11)、微型磁性片(12)、线性霍尔集成传感器(13)、第二层线路板(14)、波纹环(15)、螺纹口(16)、出线护套(17)、三芯屏蔽线(18)、出线孔(19)、底部线路板(20)、螺丝(21)、芯线(22)、导电支架(23)、微调电阻器(24)、底部凹槽(25)、电解电容器(26)、瓷片电容器(27)、底座(28)和内肩(29)。
2.感压膜(8)、波纹环(15)、微型磁性片(12)和线性霍尔集成传感器(13)构成传感机构,底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、上部外壳(5)、进气嘴(11)、出线护套(17)和底座(28)构成附属机构,底部线路板(20)、微调电阻器(24)、瓷片电容器(27)、电解电容器(26)、第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13)构成前置放大机构。
3.底部外壳(1)左侧设有透气孔(2)和海绵滤(3),右侧设有出线孔(19)和出线护套(17),底部设有底部凹槽(25)和底座(28),顶部设有内肩(29)和环形橡胶垫(6),透气孔(2)的内径为2mm,环形橡胶垫(6)的内径为16mm,橡胶垫(6)边的截面高度为2mm,截面宽度为1.5mm,上部外壳(5)上方设有上壳肩(7)、弧形肩(9)和进气嘴(11),进气嘴(11)与上壳肩(7)之间通过弧形肩(9)过渡,底部外壳(1)和上部外壳(5)交接处设有螺纹口(16),底部外壳(1)和上部外壳(5)通过螺纹口(16)连接,底部外壳(1)和上部外壳(5)连接之处设有局部间隙(4)。
4.环形橡胶垫(6)中间设有感压膜(8)和波纹环(15),感压膜(8)的俯视图为圆形,厚度为0.08mm,材质为涤纶树脂薄膜,感压膜(8)中心下方设有微型磁性片(12),微型磁性片(12)的直径为2mm,厚度为0.5mm,底座(28)上方设有底部线路板(20),底部线路板(20)通过螺丝(21)固定在底座(28)上方,底部线路板(20)上方设有导电支架(23)、微调电阻器(24)、电解电容器(26)和瓷片电容器(27),导电支架(23)上方设有第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13),第二层线路板(14)通过导电支架(23)与底部线路板(20)连接。
5.出线孔(19)和出线护套(17)内部嵌有三芯屏蔽线(18),三芯屏蔽线(18)一端的三根芯线(22)以及屏蔽层与底部线路板(20)连接,芯线(22)的一根为直流电源线,直流电压为16V,另外两根为信号输出线,分别与线性霍尔集成传感器(13)的第一脚和第八脚连接,输出幅度为交流10Vp-p,微型磁性片(12)底部与线性霍尔集成传感器(13)顶部的距离为0.4~0.6mm,微型磁性片(12)中心点与线性霍尔集成传感器(13)敏感中心点对齐,线性霍尔集成传感器(13)的型号为UGN3501M,微调电阻器(24)的阻值为100Ω,三芯屏蔽线(18)的外径为3mm。
6.当感压膜(8)感受到呼吸压时向下移动并发生微弯,微型磁性片(12)底部与线性霍尔集成传感器(13)顶部的距离变小,线性霍尔集成传感器(13)感受到的磁场强度发生变化,通过线性霍尔集成传感器(13)的转换,将呼吸压的大小转换成电信号输出,电信号的大小与呼吸压的大小成线性关系。
7.透气孔(2)的作用是减少感压膜(8)在底部外壳(1)内的空气阻力,海绵滤(3)用于防尘,环形橡胶垫(6)为软质医用橡胶,波纹环(15)的作用是减少感压膜(8)的边缘阻力并增加感压膜(8)的动态范围,螺丝(21)为1×3mm自攻螺丝,底部凹槽(25)用于嵌入铭牌。
8.根据图2,线性霍尔集成传感器(13)的第一脚和第八脚为信号输出端,第一脚和第八脚之间跨接瓷片电容器(27)用于滤除周边电磁场产生的杂散信号,第二脚为空脚,第三脚接电源,第四脚接地,第三脚与第四脚之间跨接电解电容器(26)用于传感器的电源滤波,第五脚与第六脚之间跨接微调电阻器(24),微调电阻器(24)的中心点与第七脚连接,微调电阻器(24)用于线性霍尔集成传感器(13)的增益调整。

Claims (1)

1.一种线性霍尔呼吸传感器,包括底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、间隙(4)、上部外壳(5)、环形橡胶垫(6)、上壳肩(7)、感压膜(8)、弧形肩(9)、进气口(10)、进气嘴(11)、微型磁性片(12)、线性霍尔集成传感器(13)、第二层线路板(14)、波纹环(15)、螺纹口(16)、出线护套(17)、三芯屏蔽线(18)、出线孔(19)、底部线路板(20)、螺丝(21)、芯线(22)、导电支架(23)、微调电阻器(24)、底部凹槽(25)、电解电容器(26)、瓷片电容器(27)、底座(28)和内肩(29);
感压膜(8)、波纹环(15)、微型磁性片(12)和线性霍尔集成传感器(13)构成传感机构,底部外壳(1)、透气孔(2)、海绵滤(3)、上部外壳(5)、进气嘴(11)、出线护套(17)和底座(28)构成附属机构,底部线路板(20)、微调电阻器(24)、瓷片电容器(27)、电解电容器(26)、第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13)构成前置放大机构;
其特征在于:底部外壳(1)左侧设有透气孔(2)和海绵滤(3),右侧设有出线孔(19)和出线护套(17),底部设有底部凹槽(25)和底座(28),顶部设有内肩(29)和环形橡胶垫(6),透气孔(2)的内径为2mm,环形橡胶垫(6)的内径为16mm,橡胶垫(6)边的截面高度为2mm,截面宽度为1.5mm,上部外壳(5)上方设有上壳肩(7)、弧形肩(9)和进气嘴(11),进气嘴(11)与上壳肩(7)之间通过弧形肩(9)过渡,底部外壳(1)和上部外壳(5)交接处设有螺纹口(16),底部外壳(1)和上部外壳(5)通过螺纹口(16)连接,底部外壳(1)和上部外壳(5)连接之处设有局部间隙(4);
环形橡胶垫(6)中间设有感压膜(8)和波纹环(15),感压膜(8)的俯视图为圆形,厚度为0.08mm,材质为涤纶树脂薄膜,感压膜(8)中心下方设有微型磁性片(12),微型磁性片(12)的直径为2mm,厚度为0.5mm,底座(28)上方设有底部线路板(20),底部线路板(20)通过螺丝(21)固定在底座(28)上方,底部线路板(20)上方设有导电支架(23)、微调电阻器(24)、电解电容器(26)和瓷片电容器(27),导电支架(23)上方设有第二层线路板(14)和线性霍尔集成传感器(13),第二层线路板(14)通过导电支架(23)与底部线路板(20)连接;
出线孔(19)和出线护套(17)内部嵌有三芯屏蔽线(18),三芯屏蔽线(18)一端的三根芯线(22)以及屏蔽层与底部线路板(20)连接,芯线(22)的一根为直流电源线,直流电压为16V,另外两根为信号输出线,分别与线性霍尔集成传感器(13)的第一脚和第八脚连接,输出幅度为交流10Vp-p,微型磁性片(12)底部与线性霍尔集成传感器(13)顶部的距离为0.4~0.6mm,微型磁性片(12)中心点与线性霍尔集成传感器(13)敏感中心点对齐,线性霍尔集成传感器(13)的型号为UGN3501M,微调电阻器(24)的阻值为100Ω,三芯屏蔽线(18)的外径为3mm。
CN201611135492.0A 2016-12-12 2016-12-12 线性霍尔呼吸传感器 Withdrawn CN106667492A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611135492.0A CN106667492A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 线性霍尔呼吸传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611135492.0A CN106667492A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 线性霍尔呼吸传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106667492A true CN106667492A (zh) 2017-05-17

Family

ID=58868793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611135492.0A Withdrawn CN106667492A (zh) 2016-12-12 2016-12-12 线性霍尔呼吸传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106667492A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01250999A (ja) * 1987-12-14 1989-10-05 Casio Comput Co Ltd 電子管楽器
JPH06161441A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Yamaha Corp ブレスコントローラ
CN201266917Y (zh) * 2008-07-15 2009-07-01 深圳市驰泰电子有限公司 压电薄膜微动开关传感器
CN203089116U (zh) * 2013-01-15 2013-07-31 重庆大学 一种腹带式呼吸检测装置
CN105283127A (zh) * 2013-02-09 2016-01-27 斯拜尔公司 监测呼吸的系统和方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01250999A (ja) * 1987-12-14 1989-10-05 Casio Comput Co Ltd 電子管楽器
JPH06161441A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Yamaha Corp ブレスコントローラ
CN201266917Y (zh) * 2008-07-15 2009-07-01 深圳市驰泰电子有限公司 压电薄膜微动开关传感器
CN203089116U (zh) * 2013-01-15 2013-07-31 重庆大学 一种腹带式呼吸检测装置
CN105283127A (zh) * 2013-02-09 2016-01-27 斯拜尔公司 监测呼吸的系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206362480U (zh) 一种压力传感器与气体传感器的集成装置及封装结构
CN113243572A (zh) 电子烟气压传感器及电子烟
IT201900019169A1 (it) Interruttore impermeabile azionabile da un fluido quale aria e utilizzabile in particolare per l'attivazione di un apparecchio inalatore, quale una sigaretta elettronica
CN106667492A (zh) 线性霍尔呼吸传感器
CN211429520U (zh) 骨声纹传感器
CN218724903U (zh) 一种陶瓷电容式压力传感器
CN116115254A (zh) 一种自动定位的听诊装置
CN205120280U (zh) 电容式压力传感器
CN106293280A (zh) 触控显示装置及压力触控单元
CN208443412U (zh) 一种薄型整体式磁编码器
CN101477182B (zh) 基于磁致伸缩原理的便携式交变磁场测量仪
CN207215745U (zh) 一种尿片尿液检测装置
CN205211407U (zh) 一种压电式声响器
CN104101689B (zh) 湿度传感器
CN203116871U (zh) 可声音播放的电子温湿度计
JP2660517B2 (ja) 静電容量型レベルセンサー
CN216433023U (zh) 气流传感器
CN211205337U (zh) 气流传感器
CN211558821U (zh) 气流传感器
CN102657522B (zh) 一种非接触式心跳测量装置
CN208223706U (zh) 一种高性能压差传感器
CN201392248Y (zh) 带电缆的数字温湿度传感器
CN110632400A (zh) 一种多功能电磁场测试笔
CN221768233U (zh) 一种八分之一英寸测量用传感器
WO2022247073A1 (zh) 一种防水防油型气压传感器及电子烟

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170517

WW01 Invention patent application withdrawn after publication