一种张力法压力脉搏波测量装置及方法
文献发布时间:2024-04-18 19:58:21
技术领域
本发明涉及张力法脉搏波测量领域,具体涉及一种张力法压力脉搏波测量装置及方法。
背景技术
目前利用平面张力法测量压力脉搏波及血压,包括连续血压,通常基于一个传感单元的前后两个脉搏周期的压力脉搏波的特征值,判断动脉血管的局部是否处于被压为平面状态,进一步推算血压值;这整个过程,需要对被测部位的动脉持续不断地施加压力,以便获得至少两个不变的压力脉搏波信号的特征值。也就是说,判断动脉血管的局部是否处于被压为平面状态需要很长的时间;当人体处于血压剧烈波动状态时,一个传感单元的前后两个脉搏周期的压力脉搏波也将剧烈波动,特别是传感单元相对检测部位滑动带来干扰,导致无法检测到特征值相等的压力脉搏波,从而无法检测到压力脉搏波。而且,测量所需时间越长,对测量时被测者及测量设备的约束越多,失败的可能性越大,成功率低,当然效率也越低。
发明内容
本发明提供一个张力法压力脉搏波测量装置及方法,用于解决脉搏波测量测量时间长导致测量准确性低及效率低的问题。
一种实施例中,提供一种张力法压力脉搏波测量装置,包括:
压力脉搏波传感器,包括压力传感单元阵列,所述压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,所述压力传感单元包括按压平面;所述压力脉搏波传感器用于:通过按压平面压迫表层动脉、测量所述表层动脉的压力脉搏波、输出所述压力脉搏波的第一模拟信号;
预处理电路,电连接所述压力脉搏波传感器,用于预处理所述第一模拟信号,得到第二模拟信号;
模数转换电路,电连接所述预处理电路,将第二模拟信号转化为数字信号;
处理器,电连接所述模数转换电路,用于接受所述数字信号;所述处理器还用于计算所述数字信号的特征值,所述特征值包括极大值和/或极小值;
所述处理器用于对比预设时长内的所述特征值,并选取所述特征值相等的至少两个所述压力传感单元作为目标压力传感单元;所述处理器还用于将所述目标压力传感单元的所述数字信号作为压力脉搏波信号输出。
一种实施例中:
所述预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长。
一种实施例中:
所述压力传感单元为电阻型压力传感单元或电容型压力传感单元。
一种实施例中:
还包括按压机构及驱动单元,所述驱动单元电连接所述按压机构及所述处理器,所述处理器用于通过所述驱动单元控制所述按压机构推动所述压力脉搏波传感器按压所述表层动脉。
一种实施例中,提供一种张力法压力脉搏波测量装置,包括:
压力脉搏波传感器,包括压力传感单元阵列,所述压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,所述压力传感单元包括及按压平面;所述按压平面覆盖所述压力传感单元;所述压力脉搏波传感器用于:通过按压平面压迫表层动脉、测量所述表层动脉的压力脉搏波、输出所述压力脉搏波的第一模拟信号;
处理器,电连接所述压力脉搏波传感器,用于处理所述第一模拟信号,得到数字信号;及用于计算所述数字信号的特征值,所述特征值包括极大值和/或极小值;
所述处理器还用于对比预设时长内的所述特征值,并选取所述特征值相等的至少两个所述压力传感单元作为目标压力传感单元;所述处理器还用于将至少两个所述目标压力传感单元的所述数字信号作为压力脉搏波信号输出。
一种实施例中:
所述预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长。
一种实施例中:
所述压力传感单元为电阻型压力传感单元或电容型压力传感单元。
一种实施例中:
还包括按压机构及驱动单元,所述驱动单元电连接所述按压机构及所述处理器,所述处理器用于通过所述驱动单元控制所述按压机构推动所述压力脉搏波传感器按压所述表层动脉。
一种实施例中:
所述处理器包括预处理电路及模数转换电路,所述预处理电路用于预处理所述第一模拟信号,得到第二模拟信号;所述模数转换电路用于将第二模拟信号转化为数字信号。
一种实施例中,提供一种张力法压力脉搏波测量方法:
包括如下步骤:
获取压力脉搏波传感器的至少三个压力传感单元压迫表层动脉、测量表层动脉的压力脉搏波、输出所述压力脉搏波的第一模拟信号;
将所述第一模拟信号预处理后得到第二模拟信号,再将所述第二模拟信号转化为数字信号;
计算所述数字信号的特征值,所述特征值包括极大值和/或极小值;
对比预设时长内的所述数字信号的所述特征值,并选取所述特征值相等的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,并将所述目标压力传感单元的所述数字信号作为压力脉搏波信号输出。
一种实施例中:
所述预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长。
一种实施例中:
所述压力传感单元为电阻型压力传感单元或电容型压力传感单元。
一种实施例中:
获取所述第一模拟信号之前,先控制按压机构驱动所述压力脉搏波传感器按压所述表层动脉。
上述实施例中的张力法压力脉搏波测量装置及方法,压力脉搏波传感器的压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,多个压力传感单元可以同时测量表层动脉的压力脉搏波并分别输出第一模拟信号,第一模拟信号被预处理电路和模数转换电路依次处理后得到数字信号,处理器可以计算数字信号的特征值,并且选取特征值相同的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,目标压力传感单元测量的数字信号作为压力脉搏波信号输出。换而言之,本张力法压力脉搏波测量装置可以通过多个压力传感单元的横向对比,确定有效及准确的压力脉搏波信号,无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比;因此,由于本测量方法可以基于一个脉搏周期测量压力脉搏波,当人体处于血压剧烈波动状态时,即使前后两个脉搏周期的压力脉搏波出现剧烈波动,也能够准确的检测到压力脉搏波,特别是可以最大限度地避免传感单元相对检测部位滑动带来干扰;并且,由于无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比,在压力传感单元的一个脉搏波周期内对多个压力传感单元的测量信号进行横向对比,就能够准确的检测到压力脉搏波,监测成功率高,测量效率更高。
附图说明
图1为一种实施例中压力脉搏波测量装置的结构框图;
图2为一种实施例中压力脉搏波测量装置的结构框图;
图3为一种实施例中压力脉搏波测量装置的结构框图;
图4为一种实施例中压力脉搏波测量装置的结构框图;
图5为一种实施例中压力脉搏波测量方法的步骤图;
图6为一种实施例中压力脉搏波测量方法的步骤图;
其中,1-压力脉搏波传感器,2-预处理电路,3-模数转换电路,4-处理器,5-按压机构,6-驱动单元。
具体实施方式
现有技术中,压力脉搏波传感器设置多个压力传感单元,其目的在于提高容错率,以保证不同手腕大小用户佩戴测量时,总有压力传感单元能够压迫到表层动脉。现有技术中的测量原理如背景技术所述:通常基于一个传感单元的前后两个脉搏周期的压力脉搏波的特征值,判断动脉血管的局部是否处于被压为平面状态,进一步推算血压值。其对比的信息为同一个压力传感单元的前后两个脉搏周期的压力脉搏波的特征值。
本发明提出了一种全新的压力脉搏波传感器及方法,其测量原理与现有技术不同,本发明的压力脉搏波测量原理为:多个压力传感单元同时压迫表层动脉,分别得到相应的压力脉搏波信号,在预设时长内对比多个压力传感单元的压力脉搏波信号的特征值,选取特征值相同的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,目标压力传感单元测量的压力脉搏波信号作为最终测量值输出。其对比的信息为不同压力传感单元在同一个脉搏周期的压力脉搏波的特征值。
本发明的对比多个压力传感单元的压力脉搏波信号的特征值,可以在一个脉搏波的周期时长内完成;当然,也可以测量和对比多个脉搏波的周期时长的信息,取平均值,进一步提高测量的准确性。
并且,上述被选取的至少两个压力传感单元,在测量初始阶段,及表层动脉未压平之前,测量的压力脉搏波数据并不相等;当表层动脉压平时,测量的压力脉搏波数据相等。基于上述分析,被选中的至少两个压力传感单元的按压平面,按压平面可以为感压平面或平面感压区,被选中的两个按压平面可以存在如下特征关系:
第一种:至少两个压力传感单元的按压平面位于不同平面,包括初始状态位于不同平面,以及初始状态位于相同平面,但测量状态时位于不同平面,至少两个压力传感单元的按压平面通过平面变换无法相互完全重叠;
第二种:至少两个压力传感单元的按压平面位于同一平面,且具有不同形状和/或不同面积,至少两个压力传感单元的按压平面通过平移变换无法相互完全重叠;
第三种:至少两个压力传感单元的按压平面位于同一平面,且具有相同的非圆形状、相同面积,及不同的旋转角度,至少两个压力传感单元的按压平面通过平移变换无法相互完全重叠;
第四种:至少三个压力传感单元的按压平面位于同一平面,且具有相同的非圆形状、相同面积、及相同的旋转角度;包括排成一列的至少两个所述第一压力传感单元,至少两个所述第一压力传感单元具有共用边线;至少包括两个第一按压平面,将两个第一按压平面沿最短直线通过平移相互完全重叠,第二按压平面无法通过沿垂直于所述直线平移、而与所述第一按压平面相互完全重叠;
第五种:至少三个压力传感单元的按压平面位于同一平面,且具有相同的圆形状、相同面积;包括排成一列的至少两个所述第一压力传感单元,至少两个所述第一压力传感单元具有共用边线;至少包括两个第一按压平面,将两个第一按压平面沿最短直线通过平移相互完全重叠,第二按压平面无法通过沿垂直于所述直线平移、而与所述第一按压平面相互完全重叠。
除了上述五种特征关系外,被选中的两个按压平面还可以存在其他特征关系,在此不再一一列举。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其它元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一:
本实施例提供一种张力法压力脉搏波测量装置,本张力法压力脉搏波测量装置可以应用于穿戴设备、手持终端设备上,本张力法压力脉搏波测量装置用于测量人体表层动脉压力脉搏波信息,压力脉搏波信息为人体基础生理信息,压力脉搏波信息可以进一步用于计算血压等生理参数。
本张力法压力脉搏波测量装置内设置有至少三个压力传感单元,至少三个压力传感单元的感应平面相互之间具有特殊的位置关系,以使得本张力法压力脉搏波测量装置能够在一个脉搏周期范围内测量出表层动脉的压力脉搏波信息,其测量成功率高及测量效率高。
请参考图1,本实施例的张力法压力脉搏波测量装置,主要包括压力脉搏波传感器1、预处理电路2、模数转换电路3和处理器4,压力脉搏波传感器1、预处理电路2、模数转换电路3和处理器4依次电连接,形成通信。当然,实际电路中,处理器4还可能直接分别连接并控制压力脉搏波传感器1、预处理电路2和模数转换电路3。压力脉搏波传感器1用于测量表层动脉并输出多个第一模拟信号,预处理电路2、模数转换电路3和处理器4依次对多个第一模拟信号进行处理并输出压力脉搏波信号。
压力脉搏波传感器1包括压力传感单元阵列,压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,每个压力传感单元均包括按压平面,按压平面可以为感压平面,感压平面的中部具有平面感应区,平面感应区能够采集挤压表层动脉的压力转为电信号。使得压力脉搏波传感器能够用于:通过按压平面压迫表层动脉、测量表层动脉的压力脉搏波、输出压力脉搏波的第一模拟信号。
其中,每个压力传感单元将测量输出一个第一模拟信号,本压力脉搏波传感器1至少包括三个压力传感单元,同时输出至少三个第一模拟信号。
压力脉搏波传感器1可以包括多个压力传感单元阵列,每个压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元;例如压力脉搏波传感器1包括两个压力传感单元阵列,每个压力传感单元阵列包括四个压力传感单元,则压力脉搏波传感器1包括2×4阵列分布的8个压力传感单元。压力传感单元阵列的列长度方向垂直于表层动脉的长度方向,使得可以保证不同列的压力传感单元同时挤压表层动脉,并且同一列上的多个压力传感单元同时挤压表层动脉,保证更多所需的压力传感单元同时挤压表层动脉。
压力传感单元可以为电阻型压力传感单元或电容型压力传感单元。压力脉搏波传感器1的多个压力传感单元均采用电阻型压力传感单元,或者压力脉搏波传感器1的多个压力传感单元均采用电容型压力传感单元。
预处理电路2电连接压力脉搏波传感器1,预处理电路2用于获取第一模拟信号,并预处理第一模拟信号得到第二模拟信号。预处理电路2可以同时预处理多个第一模拟信号,分别得到多个第二模拟信号。
预处理电路2的预处理可以至少包括压力传感单元选择、信号滤波和信号放大中的一种或多种。压力传感单元选择用于选择获取多个压力传感单元中的一个或多个第一模拟信号,比如设置不同测量模式,不同测量模式中选择的压力传感单元不同。信号滤波用于过滤第一模拟信号中的干扰信号。信号放大用于放大第一模拟信号的波形,有利于后续处理过程中对模拟信号的计算。
模数转换电路3电连接预处理电路2,模数转换电路3用于获取预处理电路2处理得到的第二模拟信号,模数转换电路3用于对第二模拟信号进行模数转换,将第二模拟信号转化为数字信号。同样的,模数转换电路3也能够同时将一个或多个第二模拟信号转化为一个或多个数字信号。
处理器4电连接模数转换电路3,处理器4用于接收模数转换电路3转化的数字信号。处理器4用于根据多个数字信号找出至少两个目标压力传感单元,再以目标压力传感单元的数字信号作为压力脉搏波信号输出。
处理器4用于根据多个数字信号找出至少两个目标压力传感单元,再以目标压力传感单元的数字信号作为压力脉搏波信号输出。主要包括如下步骤:
处理器4计算数字信号的特征值,特征值可以包括压力脉搏波的极大值和/或极小值;
处理器4对比预设时长内的多个特征值,并选取特征值相等的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元。
其中,预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长,原则上预设时长可以设置为检测脉搏波的一个周期的时长。当然也可以对比多个周期的时长,多个周期的特征值取平均值。
处理器4在对比过程中判定特征值相等,该特征值相等包括特征值之间的差值在预设范围内,例如两个特征值之间具有较小的差别,并且该差别可以忽略,则认为两个特征值是相等的。
并且,被选取的至少两个压力传感单元,在表层动脉未压平之前,测量的压力脉搏波数据并不相等;当表层动脉压平时,测量的压力脉搏波数据相等。
处理器4可以选取特征值相等的两个压力传感单元作为目标压力传感单元,两个目标压力传感单元能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
在其他实施例中,处理器4也可以选取特征值相等的三个压力传感单元作为目标压力传感单元,三个目标压力传感单元也能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
本实施例中,压力脉搏波传感器1的压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,多个压力传感单元可以同时测量表层动脉的压力脉搏波并分别输出第一模拟信号,第一模拟信号被预处理电路2和模数转换电路3依次处理后得到数字信号,处理器4可以计算数字信号的特征值,并且选取特征值相同的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,目标压力传感单元测量的数字信号作为压力脉搏波信号输出。换而言之,本张力法压力脉搏波测量装置可以通过多个压力传感单元的横向对比,确定有效及准确的压力脉搏波信号,无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比;因此,由于本测量方法可以基于一个脉搏周期测量压力脉搏波,当人体处于血压剧烈波动状态时,即使前后两个脉搏周期的压力脉搏波出现剧烈波动,也能够准确的检测到压力脉搏波;并且,由于无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比,在压力传感单元的一个脉搏波周期内对多个压力传感单元的测量信号进行横向对比,就能够准确的检测到压力脉搏波,测量效率更高、检测成功率更高。
请参考图2,一种实施例中,张力法压力脉搏波测量装置还包括按压机构5及驱动单元6,按压机构5与压力脉搏波传感器1连接,驱动单元6电连接按压机构5和处理器4,处理器4用于通过驱动单元6控制按压机构5推动压力脉搏波传感器1按压表层动脉。
其中,驱动单元6也可以为集合到处理器4中,按压机构5包括固定部和驱动部,固定部固定安装,驱动部能够相对固定部伸缩移动,驱动部与压力脉搏波传感器1固定连接或抵靠连接,驱动部的伸缩移动推动压力脉搏波传感器1挤压表层动脉。
实施例二:
本实施例提供一种张力法压力脉搏波测量装置,本张力法压力脉搏波测量装置可以应用于穿戴设备、手持终端设备上,本张力法压力脉搏波测量装置用于测量人体表层动脉压力脉搏波信息,压力脉搏波信息为人体基础生理信息,压力脉搏波信息可以用于计算血压等生理参数。
本张力法压力脉搏波测量装置内设置有至少三个压力传感单元,至少三个压力传感单元的感应平面相互之间具有特殊的位置关系,以使得本张力法压力脉搏波测量装置能够在一个脉搏周期范围内测量出表层动脉的压力脉搏波信息,其测量成功率高及测量效率高。
请参考图3,本实施例的张力法压力脉搏波测量装置,主要包括压力脉搏波传感器1和处理器4,压力脉搏波传感器1和处理器4电连接,形成通信。压力脉搏波传感器1用于测量表层动脉并输出多个第一模拟信号,处理器4对多个第一模拟信号进行处理并输出压力脉搏波信号。处理器4包括预处理电路2和模数转换电路3,模数转换电路3电连接预处理电路2,预处理电路2和模数转换电路3集合在处理器4内。
压力脉搏波传感器1包括压力传感单元阵列,压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,每个压力传感单元均包括按压平面,按压平面可以为感压平面,感压平面的中部具有平面感应区,平面感应区能够采集挤压表层动脉的压力转为电信号。使得压力脉搏波传感器能够用于:通过按压平面压迫表层动脉、测量表层动脉的压力脉搏波、输出压力脉搏波的第一模拟信号。
其中,每个压力传感单元将测量输出一个第一模拟信号,本压力脉搏波传感器1至少包括三个压力传感单元,同时输出至少三个第一模拟信号。
压力脉搏波传感器1可以包括多个压力传感单元阵列,每个压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元;例如压力脉搏波传感器1包括两个压力传感单元阵列,每个压力传感单元阵列包括四个压力传感单元,则压力脉搏波传感器1包括2×4阵列分布的8个压力传感单元。压力传感单元阵列的列长方向垂直于表层动脉的长度方向,使得可以保证不同列的压力传感单元同时挤压表层动脉,并且同一列上的多个压力传感单元同时挤压表层动脉,保证更多所需的压力传感单元同时挤压表层动脉。
压力传感单元可以为电阻型压力传感单元或电容型压力传感单元。压力脉搏波传感器1的多个压力传感单元均采用电阻型压力传感单元,或者压力脉搏波传感器1的多个压力传感单元均采用电容型压力传感单元。
处理器4电连接压力脉搏波传感器1,处理器4中的预处理电路2的预处理可以至少包括压力传感单元选择、信号滤波和信号放大中的一种或多种。压力传感单元选择用于选择获取多个压力传感单元中的一个或多个第一模拟信号,比如设置不同测量模式,不同测量模式中选择的压力传感单元不同。信号滤波用于过滤第一模拟信号中的干扰信号,以提高第一模拟信号的有效性或准确性。信号放大用于放大第一模拟信号的波形,有利于后续处理过程中对模拟信号的计算。预处理电路2用于获取第一模拟信号,并预处理第一模拟信号得到第二模拟信号。预处理电路2可以同时预处理多个第一模拟信号,分别得到多个第二模拟信号;
处理器4中的模数转换电路3用于获取预处理电路2处理得到的第二模拟信号,用于对第二模拟信号进行模数转换,将第二模拟信号转化为数字信号。同样的,模数转换电路3也能够同时将一个或多个第二模拟信号转化为一个或多个数字信号。
处理器4还用于根据多个数字信号找出至少两个目标压力传感单元,再以目标压力传感单元的数字信号作为压力脉搏波信号输出。
本实施例中,处理器4用于根据多个数字信号找出至少两个目标压力传感单元,再以目标压力传感单元的数字信号作为压力脉搏波信号输出。主要包括如下步骤:
处理器4计算数字信号的特征值,特征值可以包括压力脉搏波的极大值和/或极小值;
处理器4对比预设时长内的多个特征值,并选取特征值相等的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元。
其中,预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长,原则上预设时长可以设置为检测脉搏波的一个周期的时长。也可以对比多个周期的时长,多个周期的特征值取平均值。
处理器4在对比过程中判定特征值相等,该特征值相等包括特征值之间的差值在预设范围内,例如两个特征值之间具有较小的差别,并且该差别可以忽略,则认为两个特征值是相等的。
并且,被选取的至少两个压力传感单元,在表层动脉未压平之前,测量的压力脉搏波数据并不相等;当表层动脉压平时,测量的压力脉搏波数据相等。
处理器4可以选取特征值相等的两个压力传感单元作为目标压力传感单元,两个目标压力传感单元能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
在其他实施例中,处理器4也可以选取特征值相等的三个压力传感单元作为目标压力传感单元,三个目标压力传感单元也能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
本实施例中,压力脉搏波传感器1的压力传感单元阵列包括至少三个压力传感单元,多个压力传感单元可以同时测量表层动脉的压力脉搏波并分别输出第一模拟信号,第一模拟信号被处理器4处理后得到数字信号,处理器4可以计算数字信号的特征值,并且选取特征值相同的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,目标压力传感单元测量的数字信号作为压力脉搏波信号输出。换而言之,本张力法压力脉搏波测量装置可以通过多个压力传感单元的横向对比,确定有效及准确的压力脉搏波信号,无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比;因此,由于本测量方法可以基于一个脉搏周期测量压力脉搏波,当人体处于血压剧烈波动状态时,即使前后两个脉搏周期的压力脉搏波出现剧烈波动,也能够准确的检测到压力脉搏波;并且,由于无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比,在压力传感单元的一个脉搏波周期内对多个压力传感单元的测量信号进行横向对比,就能够准确的检测到压力脉搏波,测量效率更高、检测成功率更高。
请参考图4,一种实施例中,张力法压力脉搏波测量装置还包括按压机构5及驱动单元6,按压机构5与压力脉搏波传感器1连接,驱动单元6电连接按压机构5和处理器4,处理器4用于通过驱动单元6控制按压机构5推动压力脉搏波传感器1按压表层动脉。
其中,驱动单元6也可以为集合到处理器4中,按压机构5包括固定部和驱动部,固定部固定安装,驱动部能够相对固定部伸缩移动,驱动部与压力脉搏波传感器1固定连接或抵靠连接,驱动部的伸缩移动推动压力脉搏波传感器1挤压表层动脉。
实施例三:
本实施例提供一种张力法压力脉搏波测量方法,本测量方法可以采用上述实施例一或实施例二的张力法压力脉搏波测量装置实现。本测量方法可以采用上述实施例一的张力法压力脉搏波测量装置实现时,由分开布局的预处理电路2、模数转换电路3和处理器4执行;本测量方法也可以采用上述实施例二的张力法压力脉搏波测量装置实现时,由集合有预处理电路2和模数转换电路3的处理器4执行。
请参考图5,本实施例的张力法压力脉搏波测量方法,包括如下步骤:
S11:获取模拟信号;
预处理电路2获取压力脉搏波传感器的至少三个压力传感单元压迫表层动脉、测量表层动脉的压力脉搏波、输出压力脉搏波的第一模拟信号。
S12:将模拟信号转为数字信号;
预处理电路2将第一模拟信号预处理后得到第二模拟信号,模数转换电路3再将第二模拟信号转化为数字信号。
预处理电路2可以同时预处理多个第一模拟信号,分别得到多个第二模拟信号。
预处理电路2的预处理可以至少包括压力传感单元选择、信号滤波和信号放大中的一种或多种。压力传感单元选择用于选择获取多个压力传感单元中的一个或多个第一模拟信号,比如设置不同测量模式,不同测量模式中选择的压力传感单元不同。信号滤波用于过滤第一模拟信号中的干扰信号,以提高第一模拟信号的有效性或准确性。信号放大用于放大第一模拟信号的波形,有利于后续处理过程中对模拟信号的计算。
模数转换电路3用于获取预处理电路2处理得到的第二模拟信号,模数转换电路3用于对第二模拟信号进行模数转换,将第二模拟信号转化为数字信号。同样的,模数转换电路3也能够同时将一个或多个第二模拟信号转化为一个或多个数字信号。
S13:计算数字信号的特征值;
处理器4计算数字信号的特征值,特征值可以包括压力脉搏波的极大值和/或极小值。
S14:选取目标压力传感单元输出压力脉搏波信号输出。
处理器4对比预设时长内的数字信号的特征值,并选取特征值相等的至少两个压力传感单元作为目标压力传感单元,并将目标压力传感单元的数字信号作为压力脉搏波信号输出。
其中,预设时长包括被检测脉搏波的至少一个周期的时长,原则上预设时长可以设置为检测脉搏波的一个周期的时长。也可以对比多个周期的时长,多个周期的特征值取平均值。
处理器4在对比过程中判定特征值相等,该特征值相等包括特征值之间的差值在预设范围内,例如两个特征值之间具有较小的差别,并且该差别可以忽略,则认为两个特征值是相等的。
并且,被选取的至少两个压力传感单元,在表层动脉未压平之前,测量的压力脉搏波数据并不相等;当表层动脉压平时,测量的压力脉搏波数据相等。
处理器4可以选取特征值相等的两个压力传感单元作为目标压力传感单元,两个目标压力传感单元能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
在其他实施例中,处理器4也可以选取特征值相等的三个压力传感单元作为目标压力传感单元,三个目标压力传感单元也能够准确判定及测量出表层动脉的压力脉搏波数据。
本实施例的张力法压力脉搏波测量方法,由于本测量方法可以基于一个脉搏周期测量压力脉搏波,当人体处于血压剧烈波动状态时,即使前后两个脉搏周期的压力脉搏波出现剧烈波动,也能够准确的检测到压力脉搏波;并且,由于无需对压力传感单元的前后两个脉搏波周期的检测信号进行纵向对比,在压力传感单元的一个脉搏波周期内对多个压力传感单元的测量信号进行横向对比,就能够准确的检测到压力脉搏波,测量效率更高、检测成功率更高。
一种实施例中,张力法压力脉搏波测量方法还包括挤压表层动脉的步骤。
请参考图6,本实施例中,张力法压力脉搏波测量方法包括如下步骤:
S21:按压表层动脉;
处理器4先控制按压机构5驱动压力脉搏波传感器1按压表层动脉。
压力脉搏波传感器1按压表层动脉时,压力脉搏波传感器1上的多个挤压表层动脉的压力传感单元同时分别生成第一模拟信号,并将第一模拟信号传递给预处理电路2。
S22:获取模拟信号;
S23:将模拟信号转为数字信号;
S24:计算数字信号的特征值;
S25:选取目标压力传感单元输出压力脉搏波信号输出。
其中,步骤S22-S25与上述步骤S11-S14相同,在此不再赘述。
以上使用具体个例对本发明进行阐述,只适用于帮助理解本发明,不能以此限制本发明的其它应用。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
- 一种张力法压力脉搏波传感器
- 投影成像装置以及灯具