pg下载网站麻将胡了 基于MEMS声传感原理的电子式听诊器的制作方法
技术简介：
传统听诊器存在低频响应差，且依赖医生主观判断的问题，针对这一情况，本专利提出基于MEMS声传感原理的电子式听诊器，借助MEMS微加工技术构建高灵敏度声传感器，再结合信号调理、蓝牙传输模块，实现心肺音信号的精准采集，达成实时波形显示，还能进行心率计算，从而提升诊断的客观性与便捷性。
关键词：MEMS声传感器,电子听诊器,实时监测
本发明所涉及的是一种智能生物医疗器件，具体而言，是一种基于mems声传感原理的，电子形式的听诊器。
背景技术：
当下，于临床上，针对心脑血管疾病、呼吸系统疾病的主要诊断办法，依旧是对心音进行听诊，以及对呼吸音进行听诊。那听诊器，它依旧是众多医生凭此判断病患状况的关键手段以及工具，传统的听诊器，主要靠医生依据心跳的次数来把心率给计算出来，并且其信号特别微弱，低频响应也不好，诊断在很大程度上凭借医生的主观判断，而且人的耳朵有着先天的限制，也就是听觉最敏锐的频率范围处于1khz - 3khz之间，偏偏对于低频声音的敏感性差，可具有临床价值的心音频率范围常常集中在20hz - 600hz，所以，一些带有重要诊断涵义的低频以及强度小的心音，像第二心音等，其病理特征很难被捕捉到。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术里存在的问题，进而提供一种基于mems声传感原理的电子式听诊器，该听诊器是基于mems技术设计的，是一种既能进行听诊，同时又能够实时显示波形的，具备高信噪比、低成本特点的电子听诊器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种电子式听诊器，它基于mems声传感原理，其特点是，它包含拾音头壳体，聚氨酯透声帽，封装底座，声传感器微结构，柱形连接管和手持支撑体；拾音头壳体两端是敞口的，在其壳壁上设有注油孔；聚氨酯透声帽封装在拾音头壳体一端的敞口端，封装底座封装在拾音头壳体另一端的敞口端；声传感器微结构设置在拾音头壳体内，通过圆形pcb板固定于封装底座上，声传感器微结构有矩形支撑框，矩形应变片，悬臂梁和压敏电阻，矩形支撑框固定在圆形pcb板上，矩形应变片通过悬臂梁悬在矩形支撑框的中心位置，压敏电阻有四个，其中两个分布在悬臂梁上，另外两个分布在与悬臂梁连接的矩形支撑框的框边上，四个压敏电阻连接成一个惠斯通电桥；柱形连接管一端与拾音头壳体的壳壁相连，另一端与手持支撑体相连，柱形连接管内穿有引线；手持支撑体内装着信号处理电路板和供电电源，信号处理电路板上有电源供压模块，可调稳压电源模块，信号调理模块，信号采集模块，数据存储模块和蓝牙模块；信号处理电路板通过柱形连接管内的引线与声传感器微结构连接，供电电源为信号处理电路板和声传感器微结构供电；拾音头壳体的内部空腔通过注油孔灌满有良好声传导性能的硅油。
本发明的听诊器，把运用mems技术加工的声传感器微结构当作敏感单元，放置在听诊器的听音部分，这一敏感单元作为心音信号的接收装置，借助信号调理与信号采集的配合达成心音信号的采集，先是信号从信号调理模块输出，接着到信号采集模块进行处理，随后送往蓝牙模块，蓝牙模块会对信号通过相应算法处理，最终在手机客户端app上达成波形显示以及心率数字的计算。
选择作为优选的技术方案，拾音头壳体的外形呈现为圆台形状，聚氨酯透声帽被封装在拾音头壳体的大敞口一端，封装底座则被封装在拾拾音头壳体的小敞口一端。
利用mems技术加工的声学传感器，被用作本发明听诊器接收声信号的敏感元件，结合信号处理电路板上各模块的处理功能，能让听到的心肺音信号更精准，同时借助蓝牙模块，把实时采集的心音、心率及呼吸音信号，发送到客户端处进行实时显示与分析pg下载，还能通过相应算法算出心率等常规参数pg下载，本发明听诊器的功能展现了mems听诊器的实用性，未来可进一步结合临床经验，得出初步的诊断结果，用以提升心脏病变诊断或小儿胎心监测的准确性。除了这些之外，本发明当中的听诊器有意思的地方在于，它有着体积小这种令人赞赏的情况，那灵敏度方面也是相当高的，而且成本还比较低，另外还能够以无线的方式传输到手机等客户端去显示波形以及心音数字特征，具备这样的优点，相较于传统听诊器检测心率的时候，要更清晰，在使用的时候也更为方便，就是这样。
附图说明
图1为本发明听诊器的背面结构示意图。
图2为本发明听诊器的正面结构示意图。
呈现在眼前的图3，是关于本发明听诊器里头圆形pcb板的结构示意图，同时也是声传感器微结构的结构示意图。
图4为本发明听诊器中信号处理电路板上各模块连接框图。
图5为本发明听诊器中声传感器微结构的应力云图。
图6为本发明听诊器中声传感器微结构的一阶模态图。
图7是，本发明听诊器里，声传感器微观结构的，悬臂梁及矩形应变片之上，应力的曲线图片。
图8为本发明听诊器中声传感器微结构的谐响应曲线图。
在图里，存在着这样一些部分，首先是拾音头壳体，接着是聚氨酯透声帽，然后是封装底座，再就是声传感器微结构，而声传感器微结构当中，又包含压敏电阻，还有矩形支撑框，以及矩形应变片，另外还有悬臂梁，之后是柱形连接管，，同时还有手持支撑体，有注油孔，再有圆形pcb板，还有信号处理电路板，最后是供电电源。
具体是方式
以下结合附图对本发明作进一步地描述：
如，图1所示，有一种电子式听诊器，其基于mems声传感原理，它包括拾音头壳体1pg下载通道，还包括聚氨酯透声帽2，也包括封装底座3，并且有声传感器微结构4，兼具柱形连接管5，另外还有手持支撑体6，图2至图4同此。
有一个拾音头壳体1，它是用铝合金材质制作出来的，其外形呈现为圆台状。并且这里面是有条件的，它的上下两端都处于敞口进行设限那个范畴里。当中存在这么一种状况，上端是那种叫做小敞口端的情况。对于下端而言呢，它会是大敞口端形势下的状态。还有就是，这个拾音头壳体1的壳壁上面开设了注油孔7。
聚氨酯透声帽2借助聚氨酯密封胶粘结，被固定于拾音头壳体1的大敞口端，其作用是接触人体以传导心音或肺音；封装底座3由铝合金材质制成，封装底座3经由螺纹密封圈螺纹连接在拾音头壳体1的小敞口端。
声传感器微结构4被安置于拾音头壳体1内，它借助圆形pcb板8固定至封装底座3上，声传感器微结构4有着将心音转变为电信号的作用，声传感器微结构4包含矩形支撑框4 - 2、矩形应变片4 - 3、悬臂梁4 - 4和压敏电阻4 - 1，矩形支撑框4 - 2固定于圆形pcb板8上，矩形应变片4 - 3经由悬臂梁4 - 4悬在矩形支撑框4 - 2的中心部位，矩形应变片4 - 3的四条边分别和矩形支撑框4 - 2的四条框边呈平行设置，悬臂梁4 - 4的一端和矩形应变片4 - 3的其中一条边的中间位置固定相连，悬臂梁4 - 4的另一端和对应的矩形支撑框4 - 2的框边的中间位置固定相连，矩形应变片4 - ３构成一个扇形片，压敏电阻4 - 1总共四个，其中两个分布在悬臂梁4 - 4上，剩下两个分布在和悬臂梁4 - 4相连的矩形支撑框4 - 2的框边上，四个压敏电阻4 - 1连接成一个惠斯通电桥，声传感器微结构4的加工材料是soi硅片，通过mems微加工技术加工而成，具体是在硅衬底上利用icp等离子刻蚀技术刻蚀出矩形支撑框4 - 2、矩形应变片4 - 3、以及用于连接矩形支撑框4 - 2和矩形应变片4 - 3的悬臂梁4 - 4，在悬臂梁4 - 4及矩形支撑框4 - 2的框边上分别利用等离子注入技术注入硼离子形成压敏电阻4 - 1，四个压敏电阻4 - 1的阻值相等且之间通过金属引线连接成一个检测心肺声信号的惠斯通全桥差动电路。于心音振动信号强度各异时，其借助聚氨酯透声帽，经硅油传至拾音头壳体 1 空腔内之声传感器微结构 4，致矩形应变片 4 - 3 产生上下摆动弯曲，此振动信号遂传递予高精度之悬臂梁 4 - 4，悬臂梁 4 - 4 上应力出现变化，与之相应，悬臂梁 4 - 4 上压敏电阻阻值发生改变，惠斯通电桥输出电压值亦同步产生变化，以此达成分辨不同声信号之目的。按照一定时间段的采集行为，以及与该时间段相对应的输出电压数值，便能够绘制出心音振动信号所对应的心跳波形图，借助计算的方式可以得出心率参数。
有一个物体，它是柱形连接管5，其一端与拾音头壳体1的壳壁相连，另一端和手持支撑体6相接，还要注意啦，在柱形连接管5里面穿有引线。
手持支撑体6是由塑料材质制成的，它能让医生方便地手持听诊器来诊断病人身体状况。手持支撑体内安装了信号处理电路板9与供电电源10，信号处理电路板9借助柱形连接管5内的引线和声传感器微结构4相连，供电电源10为信号处理电路板9和声传感器微结构4供电。信号处理电路板9安装在手持支撑体6的背面位置，这块电路板上设有电源供压模块、可调稳压电源模块、信号调理模块、信号采集模块、数据存储模块以及蓝牙模块。其中，电源供压模块的电源输入端与供电电源10相连，其电源输出端和可调稳压电源模块的电源输入端连接，可调稳压电源模块的电源输出端分别和信号调理模块、信号采集模块、数据存储模块、蓝牙模块以及声传感器微结构4的电源输入端连接。声传感器微结构4的信号输出端与信号调理模块的信号输入端相连，信号调理模块的信号输出端和信号采集模块的信号输入端连接，信号采集模块的信号输出端分别和数据存储模块的信号输入端以及蓝牙模块的信号输入端连接。电源供压模块的供电电源10经过可调稳压电源模块把直流电源电压调节到相应幅值，供给声传感器微结构4和信号处理电路板9。通过信号调理模块、信号采集模块的协同实现对心音信号的放大采集，首先信号从信号调理模块出来，接着到信号采集模块处理，然后将数据信号经相应算法处理后存储到数据存储模块，同时也能通过蓝牙模块把数据传输到手机app上，蓝牙模块通过信号采集模块控制蓝牙芯片，与手机客户端配对，最后在手机客户端app上实现心音及呼吸音波形显示和心率数字计算。同时，由于放大电路发挥作用，微弱信号被相应予以放大，进而更利于观察。信号采集模块是将模拟量转变为数字量的模块，是为后面的存储模块以及蓝牙数传模块所做的准备内容，信号采集模块采用的是stm32单片机，它集成了adc模块，能够减少单独的adc器件所占用的体积，并且stm32单片机还控制蓝牙模块的数据进行传输；供电电源10包含开设在手持支撑体6正面的电池槽，电池槽里面安装有电池，电池槽口安装着电池盖，电池的电源输出端与电源供压模块的电源输入端相连接。
拾音头壳体内有一个内部空腔，用注油孔将具有优越声传导性能的硅油灌进去，而且注油孔以及拾音头壳体与柱形连接管连接处的引线孔有密封措施。
图5是本发明听诊器里声传感器微结构某一结构尺寸仿真的应力云图，图7是本发明听诊器中声传感器微结构相应尺寸下悬臂梁上的应力曲线图，从图5以及图7能够知道，它反映了悬臂梁上应力的分布情况，通过这样从而确定了排布压敏电阻的恰当位置。图6，是本发明听诊器里声传感器微结构对应尺寸时的一阶模态图，图8，是本发明听诊器中声传感器微结构相应尺寸下的谐响应曲线图，从图6以及图8能够知道，其体现了结构的固有频率，具体而言是4300hz，心音信号范围为20 - 600hz，固有频率比这个范围大，表明满足频带要求，符合诊断要求。
就上述所讲的具体实施方式而言，针对本发明的目的，进行了进一步详细说明，针对本发明的技术方案，开展了进一步详细阐释，针对本发明的有益效果，予以了进一步详尽表述。需要明确指出的是，只要是处在本发明的精神以及原则范围之内，所做出的任何形式的修改，如果是等同替换，如果是改进等等，这些情况全都应当被涵盖在本发明的保护范围之中。
