[发明专利]一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统

说明书

本发明是一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统，该无源无线心律监测系统包括：询问器(1)、射频声表面波传感器(2)、气囊(3)、粘扣带(4)、人机交互模块(5)；询问器产生高频信号激励声表面波传感器，声表面波压力传感器置于气囊中，气囊通过粘扣带系在胸部；当用户通过软件查询心律信息时，询问器产生高频可调信号，并接收声射频声表面波传感器的射频信号，根据不同频率下射频信号的强度确定射频声表面波传感器的谐振频率，从而根据谐振频率与心律的关系确定被测节点的心律，利用人机交互模块向用户传达心律信息。具有精度更高、功耗更低、能够在无源无线情况下工作，且体积小、方便用户佩戴。

技术领域

本发明提出了一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统，尤其是一种包括气囊、声表面波传感器、检测电路以及配套的人机交互模块的无源无线心律监测系统，属于微电子机械系统(MEMS)的技术领域。

背景技术

如今人们越来越重视健康问题，消费者对心律测量的需求越来越普遍。随着智能穿戴逐渐深入人们生活，越来越多的智能穿戴设备具备了监测心律的功能。然而，如何实现微型化和低功耗的心律监测是一个值得关注的问题。虽然智能穿戴设备为用户提供了便捷的获取心律信息的方式，但其心律监测的精度不高，无法满足广大用户的需求。现有的测量心律的方法主要有以下三种：

(1)光电容积测量法

光电容积测量法原理是绿色发射光经过皮肤组织和血液的吸收、散射、反射以后，光强度会呈现出规律性的变化。运动手环应用此方法，但缺点是精度不高，且佩戴处不可遮挡。

(2)LC谐振传感器互感耦合

LC谐振传感器互感耦合原理是心脏跳动产生的电信号会逐渐扩散到体表，在皮肤表面通过LC谐振测量可得到心律信息。医院心电图使用的就是这一方法。缺点是目前仍然通过互感线圈对其供电，测量距离短。

(3)动脉压力检测法

动脉压力检测法通过压力检测器件检测动脉，较准确。缺点是长期佩戴会对压迫动脉，使穿戴者有不适感，并且没有合适的方式固定在皮肤表面，不易携带。

然而，射频声表面波传感器具有精度高、体积小、功耗低等优点，且可在无源无线情况下工作。因此，与现有技术测量方法相比，本发明的基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统精度更高，体积更小，用户能够方便佩戴，且能够在无源无线情况下工作，能够更好地满足用户需求。

发明内容

技术问题：为了克服现有测量方法的精度低、功耗较大、传输距离短以及用户使用不便的缺点，本发明提出一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统。与现有方法相比，本发明的基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统呈现出精度更高、功耗更低、能够在无源无线情况下工作，且体积小以及方便用户佩戴。

技术方案：本发明提出的一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统，涉及无源无线模块、射频声表面波传感器、调制解调电路等设计，研究适用于心律监测的工作原理和测量流程，并提出相应的App开发，方便用户实时查询心律信息。

本发明的一种基于射频声表面波传感器的无源无线心律监测系统包括：询问器、射频声表面波传感器、气囊、粘扣带、人机交互模块；询问器产生高频信号激励声表面波传感器，声表面波压力传感器置于气囊中，气囊通过粘扣带系在胸部，该射频声表面波传感器中天线接收外部问询信号，通过射频声表面波传感器上的叉指换能器被转换成声表面波信号，由于反射栅的存在，声表面波经反射后在左右反射栅(2-2)间形成特定谐振频率的驻波，再由叉指换能器转化为电信号后返回；人机交互模块向用户反馈心律信息。

所述的射频声表面波传感器包括微带天线、叉指换能器、反射栅、射频声表面波传感器射频天线；所述的微带天线与叉指换能器相连接，所述的叉指换能器的左右侧分别设有反射栅，射频声表面波传感器射频天线接叉指换能器。