[发明专利]一种电子听诊器声学探头

说明书

本发明涉及医疗器械技术，具体涉及一种电子听诊器声学探头，包括超声换能器和信号接收电路；超声换能器采用差分结构，包括内电极、外电极和底电极；信号接收电路包括信号输入端、地端、偏置电压端、信号放大模块和信号输出端；偏置电压位于信号放大模块正、负电源电压值之间；其连接方式包括：内电极连接信号输入端，外电极连接偏置电压端，底电极悬空或内电极连接偏置电压端，外电极连接信号输入端，底电极悬空或内电极连接信号输入端，外电极悬空，底电极连接偏置电压端或内电极悬空，外电极连接信号输入端，底电极连接偏置电压端。该探头利用差分结构实现超声换能器与信号接收电路不同的连接方式，从而提高听诊器探头的灵敏度和分辨率。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种电子听诊器声学探头。

背景技术

一直以来，听诊器是内外妇儿医师最常用的诊断工具，是医师的标志。传统声学听诊器的诊断主要还是依赖医生丰富的临床经验，无法做到大数据的定量分析，容易受到主观因素的影响，限制了心音听诊的可靠性提升。另外人耳存在着先天的限制，不能分辨出对听诊具有重要作用的低频率及声强度微弱的心音信号，因此电子听诊器应运而生。电子听诊器通过在硬件电路中运用运算放大器、滤波器，放大心音信号，降低传统听诊器的干扰噪声，让心肺音信号听起来变得的更加清晰明辨，使得听诊诊断更准确、方便和有效。但目前市场上电子听诊器造价昂贵，频响应差，灵敏低，容易受干扰。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种电子听诊器声学探头。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电子听诊器声学探头，包括超声换能器和信号接收电路；超声换能器采用差分结构，包括内电极、外电极和底电极；信号接收电路包括信号输入端、地端、偏置电压端、信号放大模块和信号输出端；偏置电压位于信号放大模块正、负电源电压值之间；超声换能器与信号接收电路的连接方式包括：内电极连接信号输入端，外电极连接偏置电压端，底电极悬空或内电极连接偏置电压端，外电极连接信号输入端，底电极悬空或内电极连接信号输入端，外电极悬空，底电极连接偏置电压端或内电极悬空，外电极连接信号输入端，底电极连接偏置电压端。

在上述电子听诊器声学探头中，超声换能器包括若干超声换能器阵列，超声换能器阵列由若干个压电换能器单元排布组成，压电换能器单元为圆形、矩形或者正六边形，压电换能器单元的排布方式为矩形点阵，或者是蜂窝状排布。

在上述电子听诊器声学探头中，压电换能器单元由衬底硅片和换能器结构层两部分组成，换能器结构层从下自上依次由氧化硅层、硅结构层、电介质层、底电极层、压电材料层、顶电极层和顶电解质层堆叠组成。

在上述电子听诊器声学探头中，硅结构层采用单晶硅、多晶硅或非晶硅；压电材料层为氮化铝AlN，氧化锌ZnO或锆钛酸铅PZT；底电极层和顶电极层材料为金Au、铝Al、钼Mo、铂Pt或铬Cr；顶电解质层为氧化硅或者氮化硅。

在上述电子听诊器声学探头中，内电极和外电极为一对极性相反的电极对；内电极和外电极位于顶电极层或底电极层。

在上述电子听诊器声学探头中，所有压电换能器单元的同种极性电极相互连接。

在上述电子听诊器声学探头中，所有超声换能器阵列相互串联。

与现有技术相比，本发明超声换能器具有一对极性相反的内电极和外电极，超声换能器的差分结构既能够降低换能器整体噪声，同时能够增大输出信号。利用超声换能器与信号接收电路的不同连接方式，能够提高电子听诊器的灵敏度和分辨率。

附图说明

图1为本发明一个实施例超声换能器电极布置示意图；

图2为本发明一个实施例内电极连接信号输入端，外电极连接偏置电压端，底电极悬空的连接方式示意图；

图3为本发明一个实施例内电极连接偏置电压端，外电极连接信号输入端，底电极悬空的连接方式示意图；