一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体为一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置。


背景技术：

2.光电式心率检测的原理被称为“光体积变化描记法（ppg）”，是以光学的方式来测量脉搏的一种技术。血液是红色的，所以会反射红光而吸收绿光，血液中含有血红素，而含氧量不同的血红素，吸收与反射光线的程度也会有差异。
3.动脉中的血流量会随着心脏的收缩、舒张呈现周期性的规律变化，收缩时，血红素的密度高，会吸收较多的绿光，舒张时，血红素的密度低，反射较多的绿光，根据反射光的强弱程度来计算出每分钟的心跳次数，也就是心率。在心率测量中，波长为530nm的绿色led最常用。
4.血氧饱和度测定原理是利用血红蛋白吸收光谱的特征。发光二极管发射两种特定波长的光，选择性地被氧合血红蛋白和去氧血红蛋白吸收。
5.在血氧测试中有660nm和940nm最常见的两个波长，氧合血红蛋白，对660nm红光的吸收道比较弱，对940nm红外光的吸收比较强。还原血红蛋白对660nm红光的吸收比较强,而对940nm红外光的吸收长度比较弱，通过检测两种对不同波长的光吸收的区别，所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。
6.检测血氧的发光器件是由波长为660nm(650nm)的红光led发射管和波长为940nm(910nm)的红外光led发射管组成。光敏接收器件大都采用接收面积大，灵敏度高，暗电流小，噪声低的pin型光敏二极管，由它将接收到的入射光信号转换成电信号。
7.现有无创血氧仪和血氧穿戴产品，发光器件采用两颗不同波长的led，存在数量不够，覆盖范围有限，同时接收光电传感器（pd）与发射led在pcb上的布局不合理，导致pd采集的信号较弱，最终产品检测结果精度不高，一致性不好，测试结果只能做参考。


技术实现要素：

8.本实用新型针对的目的是解决以上缺陷，提供一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，包括壳体、显示器、接收器、蓄电池和电路板，显示器安装在壳体顶面，蓄电池安装在壳体内的一端，电路板安装在壳体内的另一端，接收器安装在壳体内的底面，所述接收器包括pcb板、光电传感器和led灯珠，所述led灯珠包括两个绿色led、四个红色led和四个近红外光led，光电传感器和led灯珠均安装在pcb板上，所述pcb板上设有以光电传感器为中心用于确定位置的同心圆，所述同心圆靠近光电传感器的为内圈，远离传感器的为外圈，所述壳体底面安装有胶圈，胶圈的一端与壳体底面的一端连接，胶圈的另一端与壳体底面的另一端连接。
10.优选的，所述壳体顶面下端安装有若干个控制按钮。
11.优选的，所述壳体侧面安装有充电口。
12.优选的，所述壳体另一侧面安装有开关。
13.优选的，两个绿色led分别安装在光电传感器的左边与右边，且两个绿色led均位于内圈内，所述内圈上安装有四组led组，四组led组分别安装在内圈的上端、内圈的下端、内圈的左端和内圈的右端，每组led组均由一个红色led和一个近红外光led构成。
14.优选的，两个绿色led分别安装在光电传感器的左边与右边，且两个绿色led均位于内圈内，四个红色led分别安装在内圈的上端、内圈的下端、内圈的左端和内圈的右端，四个近红外光led分别安装在外圈的上端、外圈的下端、外圈的左端和外圈的右端。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型与现有技术相比，本实用新型设置有三种特定波长的发光led，2颗绿色led（波长530nm）、4颗红色led（波长660nm)、4颗近红外光led(波长940nm)，同时这10颗led在接收光电传器pd四周对称放置，发射光信号更强、覆盖范围更广，光电接收传感器pd采集的信号强度、精度、一致性都得到提升。本实用新型收发结合，多颗同波长的led同时发射，采集的光电信号显著增强，发射覆盖范围更广了；采用多个波长的led，采集多种波长信号，采集信号源更广了，这接传感器接收到的信号强度更强了，精度更高了，一致性更好。胶圈能更好的将装置固定在手指上。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的侧视图；
19.图3为本实用新型实施例1接收器示意图；
20.图4为本实用新型实施例2接收器示意图；
21.图中：1为壳体、2为显示器、3为蓄电池、4为充电口、5为控制按钮、6为电路板、7为开关、8为接收器、9为胶圈、10为光电传感器、11为红色led、12为近红外光led、13为绿色led、14为内圈、15为外圈。
具体实施方式
22.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
23.本实施例1：
24.请参阅图1-3，其具体实施的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，包括壳体1、显示器2、接收器8、蓄电池3和电路板6，显示器2安装在壳体1顶面，蓄电池3安装在壳体1内的一端，电路板6安装在壳体1内的另一端，接收器8安装在壳体1内的底面，所述壳体1底面安装有胶圈9，胶圈9的一端与壳体1底面的一端连接，胶圈9的另一端与壳体1底面的另一端连接。所述壳体1顶面下端安装有若干个控制按钮5。所述壳体1侧面安装有充电口4。所述壳体1另一侧面安装有开关7。
25.所述接收器8包括pcb板、光电传感器10和led灯珠，所述led灯珠包括两个绿色
led13、四个红色led11和四个近红外光led12，光电传感器10和led灯珠均安装在pcb板上，所述pcb板上设有以光电传感器10为中心用于确定位置的同心圆，所述同心圆靠近光电传感器10的为内圈14，远离传感器的为外圈15。
26.两个绿色led13分别安装在光电传感器10的左边与右边，且两个绿色led13均位于内圈14内，所述内圈14上安装有四组led组，四组led组分别安装在内圈14的上端、内圈14的下端、内圈14的左端和内圈14的右端，每组led组均由一个红色led11和一个近红外光led12构成。
27.本实用新型设置有三种特定波长的发光led，2颗绿色led13（波长530nm）、4颗红色led11（波长660nm)、4颗近红外光led12(波长940nm)，同时这10颗led在接收光电传器pd四周对称放置，发射光信号更强、覆盖范围更广，光电接收传感器pd采集的信号强度、精度、一致性都得到提升。本实用新型收发结合，多颗同波长的led同时发射，采集的光电信号显著增强，发射覆盖范围更广了；采用多个波长的led，采集多种波长信号，采集信号源更广了，这接传感器接收到的信号强度更强了，精度更高了，一致性更好。
28.本实施例2：
29.请参阅图1、2和4，其具体实施的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，包括壳体1、显示器2、接收器8、蓄电池3和电路板6，显示器2安装在壳体1顶面，蓄电池3安装在壳体1内的一端，电路板6安装在壳体1内的另一端，接收器8安装在壳体1内的底面，所述接收器8包括pcb板、光电传感器10和led灯珠，所述led灯珠包括两个绿色led13、四个红色led11和四个近红外光led12，光电传感器10和led灯珠均安装在pcb板上，所述pcb板上设有以光电传感器10为中心用于确定位置的同心圆，所述同心圆靠近光电传感器10的为内圈14，远离传感器的为外圈15，所述壳体1底面安装有胶圈9，胶圈9的一端与壳体1底面的一端连接，胶圈9的另一端与壳体1底面的另一端连接。所述壳体1顶面下端安装有若干个控制按钮5。所述壳体1侧面安装有充电口4。所述壳体1另一侧面安装有开关7。
30.两个绿色led13分别安装在光电传感器10的左边与右边，且两个绿色led13均位于内圈14内，四个红色led11分别安装在内圈14的上端、内圈14的下端、内圈14的左端和内圈14的右端，四个近红外光led12分别安装在外圈15的上端、外圈15的下端、外圈15的左端和外圈15的右端。
31.本实用新型设置有三种特定波长的发光led，2颗绿色led13（波长530nm）、4颗红色led11（波长660nm)、4颗近红外光led12(波长940nm)，同时这10颗led在接收光电传器pd四周对称放置，发射光信号更强、覆盖范围更广，光电接收传感器pd采集的信号强度、精度、一致性都得到提升。本实用新型收发结合，多颗同波长的led同时发射，采集的光电信号显著增强，发射覆盖范围更广了；采用多个波长的led，采集多种波长信号，采集信号源更广了，这接传感器接收到的信号强度更强了，精度更高了，一致性更好。
32.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，包括壳体、显示器、接收器、蓄电池和电路板，其特征在于：显示器安装在壳体顶面，蓄电池安装在壳体内的一端，电路板安装在壳体内的另一端，接收器安装在壳体内的底面，所述接收器包括pcb板、光电传感器和led灯珠，所述led灯珠包括两个绿色led、四个红色led和四个近红外光led，光电传感器和led灯珠均安装在pcb板上，所述pcb板上设有以光电传感器为中心用于确定位置的同心圆，所述同心圆靠近光电传感器的为内圈，远离传感器的为外圈，所述壳体底面安装有胶圈，胶圈的一端与壳体底面的一端连接，胶圈的另一端与壳体底面的另一端连接。2.根据权利要求1所述的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，其特征在于：所述壳体顶面下端安装有若干个控制按钮。3.根据权利要求1所述的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，其特征在于：所述壳体侧面安装有充电口。4.根据权利要求1所述的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，其特征在于：所述壳体另一侧面安装有开关。5.根据权利要求1所述的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，其特征在于：两个绿色led分别安装在光电传感器的左边与右边，且两个绿色led均位于内圈内，所述内圈上安装有四组led组，四组led组分别安装在内圈的上端、内圈的下端、内圈的左端和内圈的右端，每组led组均由一个红色led和一个近红外光led构成。6.根据权利要求1所述的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，其特征在于：两个绿色led分别安装在光电传感器的左边与右边，且两个绿色led均位于内圈内，四个红色led分别安装在内圈的上端、内圈的下端、内圈的左端和内圈的右端，四个近红外光led分别安装在外圈的上端、外圈的下端、外圈的左端和外圈的右端。

技术总结
本实用新型涉及医疗设备技术领域的一种无创检测心率和血氧的光电信号采集装置，包括壳体、显示器、接收器、蓄电池和电路板，显示器安装在壳体顶面，蓄电池安装在壳体内的一端，电路板安装在壳体内的另一端，接收器安装在壳体内的底面，所述壳体底面安装有胶圈，胶圈的一端与壳体底面的一端连接，胶圈的另一端与壳体底面的另一端连接，所述壳体顶面下端安装有若干个控制按钮，所述壳体侧面安装有充电口，所述壳体另一侧面安装有开关。本实用新型收发结合，多颗同波长的LED同时发射，采集的光电信号显著增强，发射覆盖范围更广了。发射覆盖范围更广了。发射覆盖范围更广了。


技术研发人员：赵一帆
受保护的技术使用者：橙子大健康科技（深圳）有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/5/25