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CN104545871A - 一种基于石墨烯的脉搏心率计 - Google Patents

一种基于石墨烯的脉搏心率计 Download PDF

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CN104545871A
CN104545871A CN201510044787.6A CN201510044787A CN104545871A CN 104545871 A CN104545871 A CN 104545871A CN 201510044787 A CN201510044787 A CN 201510044787A CN 104545871 A CN104545871 A CN 104545871A
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CN
China
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graphene
display device
processing circuit
heart rate
sensor
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CN201510044787.6A
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English (en)
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杨俊�
魏大鹏
卢斌
史浩飞
杜春雷
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Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS
Chongqing Graphene Technology Co Ltd
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Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of CAS
Chongqing Graphene Technology Co Ltd
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate

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  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于石墨烯的脉搏心率计，包括测量贴片和显示装置，测量贴片表面设置有石墨烯传感器、信息处理电路和供电单元；显示装置、石墨烯传感器和供电单元均与信息处理电路电连接，本发明提供的基于石墨烯的脉搏心率计具有质量轻、柔韧性好、便于携带等优点。

Description

一种基于石墨烯的脉搏心率计
技术领域
本发明涉及可穿戴式设备领域，特别涉及到一种基于石墨烯的柔性便携式脉搏心率测试装置。
背景技术
随着社会经济的迅速发展，人们日益追求健康生活的品质，而脉搏和心率是人体健康的基本反映，是预测人类寿命的有效指标。健康的心律应该是十分均匀的，心脏病或心脏神经调节功能不正常时，可出现心律不齐或心律失常。随着科技的进步，人们的生活越来越趋于自动化，大量的机器代替人类来劳动，且由于生活压力大，人们开始大量的抽烟、酗酒，这样不健康的生活就会导致大量的心脏病患者。据统计，全球每年有1700万人死于心血管疾病。因此，准确测量自身的心率和脉搏，及时了解自己的健康状况，对每个人来说是非常重要的。
现今市面上的心率计和脉搏计，基本上都是利用陶瓷电容或陶瓷电阻传感器，将带有传感器的绷带或腕带绑在需要测量的身体部位，把心跳或脉搏的压力转化为传感器的电阻、电容的变化，再经导线发送至显示装置显示。这种设备的测量装置携带十分不便，而且绷带的松紧程度不易掌控，过松会导致测量结果不准确，过紧又会引起被测量者身体不适且会减少绷带使用寿命。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬、电阻率最小的纳米材料，它几乎是完全透明的，常温下超高的电子迁移率使得它能够用在很多电子设备上。基于上述特性，可以将石墨烯制作成一种柔性传感器，用来检测心率和脉搏。可以达到便携、快速、透明及耐用等效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种简单，实用，携带方便，轻质、透明的柔性脉搏心率计，可以贴在人体上测量人的心率和脉搏，适用于家庭、外出等各种场合。
本发明的基于石墨烯的脉搏心率计包括测量贴片和显示装置，所述测量贴片表面设置有石墨烯传感器、信息处理电路和供电单元；所述显示装置、石墨烯传感器和供电单元均与信息处理电路电连接。
进一步地，所述石墨烯传感器包括石墨烯和柔性基底，所述石墨烯为波纹状，并附着于柔性基底上。
进一步地，所述测量贴片以PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PUA(聚氨酯弹性体)等柔性材料制作。
进一步地，所述测量贴片下表面附着有一粘性层，可以粘贴在人体上。
进一步地，所述信息处理电路包括信号放大电路和信号转换电路，信号放大电路将石墨烯传感器送来的电信号进行放大处理，信号转换电路将放大后的信号转换为数字信号。
进一步地，所述供电单元为电池，用于给显示装置、石墨烯传感器和信息处理电路供电。
进一步地，所述基于石墨烯的脉搏心率计还包括无线收发装置，所述显示装置与信息处理电路之间通过无线收发装置连接，数字信号通过无线收发装置发送到显示装置。
与现有技术相比，本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的有益效果在于：采用石墨烯传感器制作的脉搏心率计具有质量轻、柔韧性好、便于携带等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的结构示意图；
图2是本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的石墨烯传感器示意图；
图3是本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的石墨烯传感器无线信号传输示意图；
图4是本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的一种典型应用示意图；
图5是本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的一种典型应用示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为：测量贴片1、显示装置2、石墨烯传感器3、信息处理电路4、供电单元5、石墨烯6、柔性基底7、无线收发装置8。
具体实施方式
图1为本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的结构示意图，图2为本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的石墨烯传感器示意图，图3为本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的石墨烯传感器无线信号传输示意图，图4为本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的一种典型应用示意图，图5为本发明的基于石墨烯的脉搏心率计的一种典型应用示意图，如图所示：本发明的基于石墨烯的脉搏心率计包括测量贴片1和显示装置2，所述测量贴片1表面设置有石墨烯传感器3、信息处理电路4和供电单元5；所述显示装置2、石墨烯传感器3和供电单元5均与信息处理电路4电连接。
本发明的原理是：将测量贴片1贴在人体的被测量部位，心跳或动脉的扩张所产生的压力变化会改变石墨烯传感器3内部石墨烯6之间的接触面积，使其电阻发生变化并传递给信息处理电路4，信息处理电路4对电阻变化信号经电路放大和处理后变为数字信号，传送到显示装置2显示，由于采用了石墨烯传感器3，本发明提供的脉搏心率计具有质量轻、柔韧性好、便于携带等优点。
本实施例中，所述石墨烯传感器3包括石墨烯6和柔性基底7，所述石墨烯6为波纹状，并附着于柔性基底7上，当石墨烯传感器3收外力作用时，石墨烯6的接触面积会变化，其电阻值会发生变化。
本实施例中，所述测量贴片1以PDMS、PUA等柔性材料制作，具有柔韧性好等特点。
本实施例中，所述测量贴片1下表面附着有一粘性层，可以粘贴在人体上，具有使用方便等特点。
本实施例中，所述信息处理电路4包括信号放大电路和信号转换电路，信号放大电路将石墨烯传感器3输出的电信号进行放大处理，信号转换电路将放大后的信号转换为数字信号。
本实施例中，所述供电单元5为电池，用于给显示装置2、石墨烯传感器3和信息处理电路4供电，具有便于携带和户外使用等特点。
本实施例中，还包括无线收发装置8，所述显示装置2与信息处理电路4之间通过无线收发装置8连接，数字信号通过无线收发装置8发送到显示装置2，具有便于使用的特点。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：包括测量贴片（1）和显示装置（2），所述测量贴片（1）表面设置有石墨烯传感器（3）、信息处理电路（4）和供电单元（5）；所述显示装置（2）、石墨烯传感器（3）和供电单元（5）均与信息处理电路（4）电连接。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：所述石墨烯传感器（3）包括石墨烯（6）和柔性基底（7），所述石墨烯（6）为波纹状，并附着于柔性基底（7）上。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：所述测量贴片（1）以PDMS、PUA等柔性材料制作。
4.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：所述测量贴片（1）下表面附着有一粘性层，可以粘贴在人体上。
5.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：所述信息处理电路（4）包括信号放大电路和信号转换电路，信号放大电路将石墨烯传感器（3）送来的电信号进行放大处理，信号转换电路将放大后的信号转换为数字信号。
6.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：所述供电单元（5）为电池，用于给显示装置（2）、石墨烯传感器（3）和信息处理电路（4）供电。
7.根据权利要求1所述的基于石墨烯的脉搏心率计，其特征在于：还包括无线收发装置（8），所述显示装置（2）与信息处理电路（4）之间通过无线收发装置（8）连接，数字信号通过无线收发装置（8）发送到显示装置（2）。
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