專利名稱：新型心率監測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種人體監測設備，特別是一種心率監測器。
背景技術：
目前，市場有很多各種類型的心率監測設備，但這些傳統心率監測設備(如胸帶 式心率監測器或腕式心率監測器)中有的是將采集到的心電信號直接顯示出來，有的是將 采集到的心電信號直接調制5. 3KHz的低頻載波信號，然后以無線發射到外部顯示設備進 行放大、顯示。由于心電信號中夾雜有大量的干擾信號，這樣沒有經過何過濾直接對采集的 心電信號放大、顯示，顯示的監測數據不準確、不可靠，而且調制后的心電信號通過無線傳 輸方式傳送給外部顯示設備，難免在無線傳輸過程中數據信號的丟失或受其他傳輸信號干 擾，例如在一定范圍內，心率監測器傳輸數據信號時的互相干擾和竄擾，抗干擾能力差，數 據的準確性、完整性難以保障。另外，這些心率監測設備只能監測使用者心率情況，功能單 一，不利于市場的開拓和發展。
實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種采集心電信號準確、可靠，且抗擾能力強的多功 能心率監測器。 本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的 —種新型心率監測器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包 含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發裝置，所述心率采集單元由導聯電極端、 前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成； 所述心率采集單元包含三個或三個以上的導聯電極端，所述前置放大電路是采用 高輸入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大電路； 所述胸帶式采集裝置還設有智能電源控制器，所述智能電源控制器由心電信號檢 測部件、電子開關和電源組成； 所述胸帶式采集裝置還設有行走采集單元，所述行走采集單元采用機械式擺錘結 構或電子式的加速度傳感器結構； 所述顯示裝置包括顯示單元、第二微處理單元、存儲單元、第二射頻收發單元以及 與外部設備連接的接口； 所述接口是USB接口。 本實用新型的有益效果有在胸帶式采集裝置內設有采用三個以上導聯電極端結 構的心率采集單元和第一微處理器，這樣，采集的心電信號準確、可靠，第一微處理器立即 對采集的心電信號進行處理(計算、編碼配對)，然后再通過無線收發單元傳送給顯示裝 置，即不會像傳統心率監測器那樣出現干擾和竄擾現象，數據安全、可靠。而且胸帶式采集 裝置設有智能電源控制器，可大大節約電源，電池使用壽命更長、更耐用，還可達到環保目 的，使用也方便。另外，胸帶式采集裝置還設有采用機械式擺錘結構或電子式的加速度傳感器結構的步行采集單元，即可監測使用者的步數和步速，更有利于指導鍛煉，同時也有利于 市場的開拓。
圖1是本實用新型所述新型心率監測器的工作原理示意圖。 圖2是本實用新型所述新型心率監測器的心率采集單元的工作原理示意圖。 上述說明書附圖的著作權及其它任何權利均屬于申請人所有。
具體實施方式現在結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的描述。 如圖1所示，本實用新型所述新型心率監測器包括有胸帶式采集裝置1和顯示裝 置2。其中，胸帶式采集裝置1由心率采集單元11、步行采集單元12、第一微處理單元13、第 一射頻收發單元14和智能電源控制器15組成。心率采集單元11主要負責采集反映心率 變化的心電信號；步行采集單元12主要負責采集步行速度和步行數量，其可以采用機械式 擺錘結構或電子式的加速度傳感器(如飛思卡爾的MMA7260)結構來完成；第一微處理單 元(如Holtek的HT48R06)13主要負責對采集的心電信號、步行數據等進行處理，計算出 心率、步數、步速以及消耗的卡路里等，并進行編碼配對；第一射頻收發單元(如Chipcon 的CC2500) 14主要用于將已處理的采集數據發送給顯示裝置2 ;智能電源控制器15由心電 信號檢測部件、電子開關和電源組成，主要用于控制電源開關及電源供給。顯示裝置2由 顯示單元21、第二微處理單元22、存儲單元23、第二射頻收發單元24和USB接口 25組成。 顯示單元21是顯示屏(LCD液晶顯示屏)，主要通過圖標、數字等方式表示心率、卡路里、步 數、步速等健康指標數據；存儲單元23主要用于存儲監測的數據；第二微處理單元(如 十速的TM8795)22主要用于控制顯示單元21、存儲單元23工作；第二射頻收發單元(如 Chipcon的CC2500)24主要用于接收第一射頻收發單元14發送過來的已處理過的采集數
據；USB接口 25主要用于與外部設備(如計算機)進行通訊(如數據傳輸)。使用者將
胸帶式采集裝置1佩戴在胸前，心電信號(頻率為0. 03Hz 100Hz，幅度約lmV 5mV)即 從心率采集單元11的導聯電極端(圖中未顯示出來)輸入，此時，智能電源控制器15接收 到心電信號便自動打開電源，向各組成單元供給電源，胸帶式采集裝置l開始工作，反之即 停止工作，即當使用者取下胸帶式采集裝置1，智能電源控制器15持續接收不到從導聯電 極端傳來的心電信號便會立即關閉整個電路電源。這樣即可大大節約電源，電池使用壽命 更長、更耐用，還可達到環保目的，使用也方便。心率采集單元11開始實時采集使用者的心 電信號，并傳輸給第一微處理單元13，與此同時，步行采集單元12也開始實時采集使用者 的步數、步速數據，并傳輸給第一微處理單元13，接著，第一微處理單元13對傳送過來的心 電信號和步行數據進行處理、計算，產生使用者的心率、步速、步數及消耗的卡路里等數據， 并對該數據進行編碼及配對，即編碼時在數據編碼加上每個胸帶式采集裝置1設置的唯一 識別碼，再與顯示裝置2配對，有效防止各監測器進行數據傳輸時的相互干擾和竄擾，然后 通過第一射頻收發單元14發送給顯示裝置2。為了降低同頻干擾，胸帶式采集裝置1發射 心電信號之前先進行偵聽，偵查是否有同頻的其它監測器在進行數據傳輸，若沒有，則開始 傳輸，反之否則等待。顯示裝置2的第二射頻收發單元25接收到由第一射頻收發單元14發送過來的心率、步速、步數及消耗的卡路里等數據后傳送給第二微處理單元22，第二微處 理單元22將數據處理后控制顯示單元21以圖標、數字等方式把該數據表示出來，同時控制 存儲單元23對該數據進行存儲，最后還可以通過USB接口與微計算機連接，即可直接對使 用者的運動狀況進行監測、分析，進而指導運動者的鍛煉。當然，顯示裝置2可以是手表，其 攜帶、使用更方便。 圖2是本實用新型所述新型心率監測器的胸帶式采集裝置1的心率采集單元11， 其包括有三個或三個以上的導聯電極端111、前置放大電路(該前置放大電路是采用高輸 入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大電路)112、工頻濾波電路113、低通濾波電路114、 后置放大電路115。使用者佩戴該胸帶式采集裝置l，心電信號(頻率為0. 03Hz 100Hz， 幅度約lmV-5mV)即從導聯電極端111輸入，傳送給智能電源控制器15(圖中未表示出來) 和前置放大電路112，前置放大電路112接收到心電信號即對其進行4倍 20倍放大，然后 經工頻濾波電路(過濾50HZ或60HZ的干擾信號)113和低通濾波電路(過濾頻率100Hz 以上的干擾信號)114將心電信號中夾雜的大量干擾信號過濾掉，得到準確、可靠的心電信 號，最后經后置放大電路115對過濾后的心電信號進行50倍 200倍放大，得到我們所需 的心電信號并傳給第一微處理單元13進一步處理(計算、編碼等)。另外，本實用新型的心 率采集單元11采用3點式采集結構(即設有3個導聯電極端111，當然也可以設得更多。)， 心電信號更準確、更可靠。
權利要求一種新型心率監測器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發裝置，其特征在于所述心率采集單元由導聯電極端、前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成。
2. 根據權利要求1所述的新型心率監測器，其特征在于所述心率采集單元包含三個 以上的導聯電極端，所述前置放大電路是采用高輸入阻抗和高共模抑制比的共模抑制放大 電路。
3. 根據權利要求1所述的新型心率監測器，其特征在于所述胸帶式采集裝置還設有 智能電源控制器，所述智能電源控制器由心電信號檢測部件、電子開關和電源組成。
4. 根據權利要求1或3所述的新型心率監測器，其特征在于所述胸帶式采集裝置還 設有行走采集單元。
5. 根據權利要求4所述的新型心率監測器，其特征在于所述行走采集單元采用機械 式擺錘結構或電子式的加速度傳感器結構。
6. 根據權利要求1所述的新型心率監測器，其特征在于所述顯示裝置包括顯示單元、 第二微處理單元、存儲單元、第二射頻收發單元以及與外部設備連接的接口。
7. 根據權利要求6所述的新型心率監測器，其特征在于所述接口是USB接口。
8. 根據權利要求l-3、5-7中任何一項所述的新型心率監測器，其特征在于所述顯示裝置是手表。
專利摘要一種新型心率監測器，包括有胸帶式采集裝置、顯示裝置，所述胸帶式采集裝置包含有心率采集單元、第一微處理器和第一射頻收發裝置，所述心率采集單元由三個導聯電極端、前置放大電路、工頻濾波電路、低通濾波電路和后置放大電路組成。這樣，采集的心電信號準確、可靠，第一微處理器立即對采集的心電信號進行計算、編碼配對，然后以無線收發單元傳送給顯示裝置，不會像傳統心率監測器那樣出現干擾和竄擾現象，數據安全、更可靠。而且胸帶式采集裝置設有智能電源控制器，可大大節約電源，電池使用壽命更長、更耐用，還可達到環保目的，使用也方便。
文檔編號A61B5/024GK201445522SQ20092005725
公開日2010年5月5日 申請日期2009年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者陳笠 申請人:陳笠