[实用新型]一种基于人体运动能量采集的心率测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于人体运动能量采集的心率测量装置，包括有能量管理电路模块、恒流源芯片、传感器阵列贴片、信号处理及显示模块和四个能量收集模块，四个能量收集模块将人体运动产生的机械能转化为电能，并将电能发送至能量管理电路模块中，恒流源芯片电性连接能量管理电路模块，并向传感器阵列贴片传输毫安级电流，传感器阵列贴片电性连接信号处理及显示模块，同时向信号处理及显示模块发送传感器信号，信号处理及显示模块根据接收到的传感器信号，获取用户的心率信号，并通过信号处理及显示模块中的显示屏向用户显示心率信号。本实用新型提高了能量收集转换效率，进而实现了心率测量装置的自供电，很大程度上减少了制作成本。

技术领域

本实用新型涉及蓄电池技术领域，尤其涉及一种基于人体运动能量采集的心率测量装置。

背景技术

随着个人电子和传感器网络的迅速发展，各种应用场景中的仪器设备对电源的便携性和续航能力的要求越来越高。电池作为现代移动电子产品和物联网单元中最大最重的部件，由于其寿命有限需要定期充电，导致不可避免的需要对电池的大小重量和可持续性进行设计取舍。为了解决这一难题，现已开发出将环境能量转化为电能并给电池持续充电的技术，且随处可见的环境能源如机械能、热能等使这一技术具有很好的发展前景。然而传统的能量转换装置如基于电磁感应的发电机，体积、重量大，且设计结构复杂，并不适用于收集人体的运动能量。

实用新型内容

实用新型目的：针对电池制造时的大小尺寸和续航能力的设计取舍问题，本实用新型提出一种基于人体运动能量采集的心率测量装置。

技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于人体运动能量采集的心率测量装置，所述心率测量装置包括有能量管理电路模块、恒流源芯片、传感器阵列贴片、信号处理及显示模块和四个能量收集模块，所述四个能量收集模块将人体运动产生的机械能转化为电能，并将所述电能发送至能量管理电路模块中进行存储，所述恒流源芯片电性连接能量管理电路模块，并向所述传感器阵列贴片传输毫安级电流，所述传感器阵列贴片设置在人体胸口位置处，并电性连接所述信号处理及显示模块，同时所述传感器阵列贴片向信号处理及显示模块发送传感器信号，所述信号处理及显示模块根据接收到的传感器信号，获取用户的心率信号，并通过所述信号处理及显示模块中的显示屏向用户显示所述心率信号。

进一步地讲，所述能量管理电路模块包括有阻抗匹配模块、整流模块和能量储存模块，所述阻抗匹配模块包括有第一耦合电感和次级电容C₁，所述四个能量收集模块均电性连接第一耦合电感的初级电感L₁，所述第一耦合电感的次级电感L₂并联次级电容C₁，所述次级电容C₁电性连接整流模块，所述整流模块将四个能量收集模块发送的交流脉冲转化为直流电，同时将所述直流电发送至能量储存模块中进行存储。

进一步地讲，所述整流模块包括有桥式整流电路，所述桥式整流电路将四个能量收集模块发送的交流脉冲转化为直流电，同时所述次级电容C₁通过桥式整流电路电性连接能量储存模块。