多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方法及装置
专利汇可以提供多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且多路呼吸感应 体积描记器 传感线圈的激励方法及装置，本 发明 方法设置高频 信号 激励源，其特征在于：分别对各路传感线圈周期性地施加脉冲激励，所述脉冲激励是指在一定脉冲宽度(td)时间内施加高频 激励信号 ，并对各路传感线圈采用分时激励的方法，本发明装置激励源输出端通过由时序信号控制的多路脉冲 开关 电路 与各路传感线圈连接，各路传感线圈输出端与信号调理电路连接，所述信号调理电路输出端与由时序信号控制的多路开关电路连接，多路开关电路按时序分别输出各路传感信号。本发明可解决加大激励功率与耗电量之间存在的矛盾以及各 传感器 之间易存在互相干扰的问题。，下面是多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方法及装置专利的具体信息内容。
1、多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方法，设置高频信号激励 源，其特征在于：分别对各路传感线圈周期性地施加脉冲激励，所述脉冲激 励是指在一定脉冲宽度td时间内施加高频激励信号，并对各路传感线圈采 用分时激励的方法。
2、根据权利要求1所述的多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方 法，其特征在于：所述对传感线圈施加激励脉冲的脉冲宽度td与激励源信 号周期Ts的比值td/Ts不小于30。
3、根据权利要求1或2所述的多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激 励方法，其特征在于：所述激励脉冲宽度td与各路传感线圈被激励的最小 脉冲间隔TI的比值应不大于0.5。
4、多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励装置，设有高频信号激励 源、不少于两路的传感线圈，其特征在于：所述的激励源输出端通过由时序 信号控制的多路开关电路与各路传感线圈连接，多路开关电路按时序循环地 依次接通各路传感线圈，使传感线圈在脉冲宽度接通时间内被激励源的高频 信号激励，各路传感线圈输出端与信号调理电路连接，所述信号调理电路输 出端与由时序信号控制的多路开关电路连接，多路开关电路按时序分别输出 各路传感信号。
5、根据权利要求4所述的多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励装 置，其特征在于：所述的激励源和时序信号产生电路结构为：设有振荡电 路，振荡电路与分频电路连接，分频电路输出高频激励信号，所述分频电路 输出端经进一步分频后通过译码电路输出时序控制信号。
6、根据权利要求4或5所述的多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激 励装置，其特征在于：所述的多路开关电路由模拟开关电路组成。
技术领域
本发明属一种呼吸状况检测方法及装置，具体涉及一种用于测量记录人 体呼吸运动的多路呼吸感应体积描记器传感线圈的激励方法及装置。
背景技术
无论哪一种检测方法都需要有一个激励电流流过传感线圈，从而在被测 部位截面积发生改变时能够检测出相应量(电压或者频率)的变化，现有多 路呼吸感应体积描记器的传感线圈激励装置存在两大问题：
1、 激励功率与耗电量之间存在矛盾
由于作为传感器的RIP线圈自身的电感量很小(2uH左右)，胸部或者 腹部截面积的变化带来电感的变化量更小，为了检测出电感量的变化，获得 高质量的信号，获得高的信噪比，希望激励电流大，而大的激励电流必然带 来系统耗电量增加，因而存在激励功率与耗电量之间的矛盾。
2、各路(如胸部和腹部或更多路)RIP传感线圈之间存在易相互干扰 的问题。
呼吸感应体积描记器是通过检测传感线圈自感的变化来描记胸、腹呼吸 运动的，在胸、腹两条传感线圈都通过激励电流的情况下，一路传感线圈的 电磁场会对另一路传感线圈产生干扰，即两路传感信号互相串扰，从而导致 一路线圈中电感的变化既会有自感的成分也会有互感的成分，影响了各路传 感信号的准确性。
发明内容
解决上述问题的方法是(参见图1)：设置高频信号激励源，分别对各 路传感线圈周期性地施加脉冲激励，所述脉冲激励是指在一定脉冲宽度 (td)时间内施加高频激励信号，并对各路传感线圈(L1、L2…Ln)采用分 时激励的方法。
上述分时激励是指对各路传感线圈的激励脉冲分布在不同的时间段内， 故在任一时刻内，最多只有一路传感线圈被激励。
上述方法的优选方案是：所述对传感线圈施加激励脉冲的脉冲宽度 (td)与激励源信号周期(Ts)的比值(td/Ts)不小于30；
再一优选方案是：所述激励脉冲宽度(td)与在时序上两相邻传感线圈 被相继激励的脉冲间隔(TI)的比值(td/TI)应不大于0.5。
采用本发明方法的装置为(参见图2)：设有高频信号激励源、不少于 两路的传感线圈，其特征在于：所述的激励源输出端通过由时序信号控制的 多路脉冲开关电路与各路传感线圈连接，多路开关电路按时序循环地逐次接 通各路传感线圈，使传感线圈在脉冲宽度接通时间内被激励源的高频信号激 励，各路传感线圈输出端与信号调理电路连接，所述信号调理电路输出端与 由时序信号控制的多路开关电路连接，多路开关电路按时序分别输出各路传 感信号。
本发明方法对各路传感线圈采用分时脉冲式激励的方法，参见图1所示 n路传感线圈被分时周期性脉冲激励的时序图：
从该图可看出，各传感线圈被分时地脉冲激励(传感线圈仅在各脉冲宽 度时间内被高频激励信号激励)：
图中td为传感线圈被周期性脉冲激励的脉冲宽度，TD为各路传感线圈 被脉冲激励的周期，TI为在时序上两相邻传感线圈被相继激励的激励脉冲 间隔(也是各传感线圈被脉冲激励的最小的脉冲间隔)；
令η＝td/TD为各传感线圈被激励的脉冲占空比，η应＜＜1， 越小，耗 电量越小。
令α＝td/TI为激励脉冲宽度td与在时序上两相邻传感线圈被相继激励 的激励脉冲间隔TI的比值，其比值一般满足α≤0.5时，便能较好的消除 各RIP传感器之间的互相干扰。
从该图还可看出本发明所提出的分时脉冲式激励方案可驱动的RIP传感 线圈数量在1~[TD/TI]之间，最多可驱动[TD/TI]个RIP传感器。
本发明装置的工作原理是：激励源产生高频激励信号，通过由时序信号 控制的多路开关电路接各路传感线圈，多路开关电路按时间顺序循环地依次 分时接通各路传感线圈，使各传感线圈仅在被周期性的脉冲开关信号接通时 被激励源的高频信号激励，而且各路传感线圈是依次在不同的时间段内被接 通，因此同一时间里，最多只有一路线圈被激励，各路传感线圈分别在不同 时间段内输出的传感信号输入到同一信号调理电路调理后串行输出，再通过 由时序信号控制的多路脉冲开关电路按时序分别输出与各路传感线圈对应的 传感信号。
本发明方法对各路RIP传感线圈采用分时脉冲式激励的方案，由于各 RIP传感线圈仅在周期性的脉冲宽度时间内被激励，所以即使为提高信噪比 而加大激励信号的功率，其平均功率是较低的，只要赋予一定的脉冲占空 比，即可保持较低的平均耗电量，解决了激励功率与耗电量之间存在的矛 盾；又由于对各传感线圈进行分时脉冲式激励，每一时刻最多只有一路传感 线圈被激励，从而可解决各路传感线圈之间存在的互相干扰问题。本发明装 置不仅具有上述优点，而且仅采用一个激励源，即实现了对各路传感线圈的 分时脉冲激励。
附图说明
图1、本发明方法多路传感线圈L1、L2...Ln被分时周期性脉冲激励的时序 图
图2、本发明装置的方框原理图
图3、本发明装置实施例的激励源和时序信号产生电路图
图4、本发明装置实施例的由多路开关电路控制的各路传感线圈电路图
图5、本发明装置实施例的信号调理及多路开关输出电路图
图6、本发明装置实施例的多路输出传感信号的信号调理电路图
具体实施方案
下面结合采用本发明方法的装置实施例和附图对本发明作进一步说明。
本例设有胸、腹两路传感线圈L1.RIP1和L2.RIP2。
见图3激励源和时序信号产生电路，本例设有3.2768M有源晶振电路， 该晶振电路的3.2768M振荡方波输出端接74HC393分频器U1A分频，分频器 输出端5脚输出系统需要的409K振荡信号激励源；
分频器U1A输出端6脚输出3.2768M振荡方波，进一步经过74HC393 分频器U1B、U2A、U2B分频，产生时序信号，该时序信号经过3-8译码器 74HC138译码，产生控制多路开关所需要的时序信号A、B、C、D，控制信号 A、B经过反相器74HC00产生控制信号E。
见图4由多路开关电路控制的各路传感线圈电路，多路脉冲开关电路由 模拟开关电路MAX312及外围电路组成，时序信号A、B分别接该模拟开关电 路控制端1、8脚，激励源输出的409K激励信号经过一级由Q11组成的跟随 器后接模拟开关电路MAX312的3、6脚，模拟开关电路输出端2、7脚分别接 传感线圈RIP1和RIP2，时序控制信号A和B控制MAX312模拟开关电路的 关断，使模拟开关电路分时对两路传感线圈分别施加周期性的脉冲开通信 号，两传感线圈分别在周期性的脉冲开通宽度时间内被409K激励信号分时 激励，传感线圈RIP1和RIP2输出端与由运算放大器AD8032组成的放大电 路连接，进行信号调理放大，输出signal串行传感信号。
经实验，所述模拟开关电路最大导通电阻值以小于10Ω为佳。
见图5信号调理及多路开关输出电路，运算放大器AD8032组成第二级 调理放大电路，其输出端接由MAX312模拟开关电路组成的多路开关电路， 时序信号C、D、E分别接多路开关电路的控制端9、16、8脚，多路开关电 路的14、11脚分别为RIP1和RIP2两路传感信号输出端，在该电路里，传 感信号经第二级调理放大后，串行的传感信号通过由时序信号控制的多路开 关电路被复原成两路传感信号RIP1和RIP2输出。
见图6多路输出传感信号的信号调理电路，由A3B、A3C两集成电路 MAX4164组成两级信号放大调理电路，由A3A、A3D两集成电路MAX4164组 成另一两级信号放大调理电路，两路传感信号RIP1和RIP2分别与这两个放 大调理电路输入端连接，两放大调理电路输出端分别输出胸、腹两路呼吸传 感信号RC和AB。
激励脉冲宽度td与激励源的信号周期为Ts两参数的选择原则是：
激励脉冲宽度td应在满足采样频率和尽量降低占空比η的前提下适当 顾及脉冲宽度td与激励源驱动信号周期Ts之间的比值，为尽量减少RIP网 络瞬态特性对测量结果的影响，td/Ts一般应以不小于30为好，在本例 中，激励信号为409kHZ，Ts≈2.5us，选择td＝320us，td/Ts约为128。
本例对RIP传感线圈测量的采样频率为50HZ，因此TD＝20ms，
η＝td/TD＝0.32ms/20ms＝0.016，远小于1，对一路RIP传感线圈而言， 当脉冲瞬间激励电流达到40ma时，其平均激励电流才仅为0.64ma。
本发明装置激励源可以采用有源晶振产生的振荡信号，也可以是振荡 电路产生，也可以是电容三点式振荡电路本身，RIP传感线圈作为振荡电路 的电感元件。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 减少脉搏血氧计系统功耗的方法和脉搏血氧计系统 | 2020-05-14 | 580 |
| 安全排痰方法及装置 | 2020-05-12 | 349 |
| 安全排痰方法及装置 | 2020-05-12 | 27 |
| 回波描记系统以及用于该系统的声探测器 | 2020-05-13 | 9 |
| 控制在血压测量设备的可充气的箍带内的压力的装置和方法 | 2020-05-15 | 727 |
| 用于呼吸体积描记器的电感器 | 2020-05-11 | 466 |
| 用于呼吸体积描记器的电感器 | 2020-05-11 | 414 |
| 设备巡检仪 | 2020-05-15 | 411 |
| 安全排痰装置 | 2020-05-13 | 522 |
| 一种便携式会计专用扫描装置 | 2020-05-15 | 243 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
