[发明专利]便携式同时检测皮肤温度、皮肤电阻和脉搏的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式的情绪相关生理参数检测装置，涉及生物医学工程领域中用于对人体生理参数如体温、皮肤电阻、心率的检测装置，也涉及心理测试综合仪器。

背景技术

情绪与情感在人类生活中起着重要的作用，它是人类自身生活和社会交往不可缺少的重要组成部分，正确理解情绪的作用原理将有利地推动个人健康与社会的和谐发展。情绪是一种主观意识，但情绪状态的变化总会伴随一定的生理变化，从而使我们可以用一套客观的评价标准来研究情绪状态。皮肤温度、皮肤电阻和脉搏都是对情绪变化非常敏感的生理参数。

现有的生理参数检测仪大多是针对医学上的应用，一般放置于医院中用于了解患者的身体状况，一般不测量皮肤电阻生理参数。此外，这些仪器体积庞大，传感器佩戴复杂，不方便携带和使用。本发明针对的应用是情绪相关的研究，可以准确的测量情绪相关生理参数，具有携带佩戴方便，低功耗可以长时间存储，使用方便易操作等特点。适用于情绪分析，心理分析，智力及潜能等方面的研究，也适用于家用和个人用途。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式同时检测皮肤温度、皮肤电阻和脉搏的装置及检测方法。

便携式同时检测皮肤温度、皮肤电阻和脉搏的装置，包括控制采集系统和上位机分析系统，其中控制采集系统包括电源模块、皮肤温度测量模块、皮肤电阻测量模块、脉搏测量模块、显示模块、采集控制模块、通讯模块；皮肤温度测量模块、皮肤电阻测量模块、脉搏测量模块、显示模块分别与采集控制模块相连，通讯模块连接采集控制系统和上位机分析系统。

所述的皮肤温度测量模块电路包括热电偶、热电偶调理芯U11、运放U13A和电阻电容，热电偶的两端接至电极ThermalA和电极ThermalB，电极ThermalA和电极ThermalB的输入信号接至U11的引脚1和引脚14，U11的引脚4，引脚7和引脚13接至电源的地端，U11的引脚11和引脚12之间串联一个发光二极管D5和一个电阻R31，引脚11接至6V的电源端并与引脚10之间并联电容C28，U11的引脚8和9并在一起，并与引脚10之间并联一个电容C26，电阻R33连接U11的引脚8和运放U13A的引脚3；U13A的引脚3与地之间并联电容C27，引脚2通过电阻R32接至引脚1，引脚2通过电阻R30接至电源地端，引脚8接至6V电源，引脚4接至电源的地端，引脚1输出的信号记为temperature信号。

所述的皮肤电阻测量模块包括顺次相连的正弦信号发生器、电极、电流-电压转化模块、滤波和放大模块；滤波和放大模块与采集和控制系统相连并构成反馈系统。

所述的脉搏测量电路的脉搏波滤波器U10的引脚5和引脚7分别接至脉搏传感器的电极P1端和电极P2端，引脚6接至1V电源，引脚4接至3.3V电源，引脚2串联一个滑动电阻R29接至电源地端，引脚1输出的信号输出至采集控制系统。

所述的测量控制模块电路包括晶振电路和处理器芯片，处理器芯片采用TI公司的MSP430F149；振荡器Y2接至芯片的引脚8和引脚9，引脚61和引脚62之间通过0欧电阻R13连接，晶振Y1两端分别串联一个电容C13和C12接至电源地端，U6的引脚52和引脚53分别接至晶振的两端；引脚1和引脚64并联接至3.3V电源，引脚10接至2.5V电源。

所述的电源模块电路的连接器P1接至4*1.5V的电池，输出6V电压并联电容C9和C10，接至稳压芯片U4的引脚3和引脚1，引脚2和引脚4并联，输出电压3.3V；输出端与电源地端之间并联电容C11和电源C14，电阻R11和发光二极管D2串联，他们并联至3.3V输出端与地端之间；芯片U5为输出负压芯片，引脚3和引脚6接至地端，引脚2和引脚4之间并联电容C16，引脚8串联电阻R34接至3.3V电源端，引脚5通过电容C19接至地端，引脚5输出的电压即为-3.3V电压；芯片U9为稳压芯片，输出2.5V和1V的电压；引脚2和引脚4分别接至3.3V电源端和地端，之间并联电容C23和电容C24，引脚6与地之间串联电容C25，引脚6输出的电压即为2.5V，引脚6通过串联电阻R27和滑动电阻R28接至电源地端，电阻R27和滑动电阻R28输出的电压即为1V。