一種基於光電轉換的聽診器的製造方法
2023-05-06 09:50:41
一種基於光電轉換的聽診器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於光電轉換的聽診器，屬於數字醫療【技術領域】。本實用新型包括耳機、聽診頭、橡膠聽管；聽診頭採用鐘罩式結構，聽診頭包括有外聽頭振動膜、內聽頭振動膜，外聽頭振動膜、內聽頭振動膜均有金屬塗層，選用一定的光源照射內聽頭振動膜，使其產生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜振動，空氣流使內聽頭振動膜振動從而引起反射光程變化，再通過光電探測器輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾波器放大濾波，再經高精度集成運放電路將電信號還原成聲信號。本實用新型聽診器體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單，成本低，可靠性高。
【專利說明】-種基於光電轉換的聽診器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種基於光電轉換的聽診器，屬於數字醫療【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 在醫療【技術領域】，1861年，法國醫生Laennec發明聽診器至今將近兩百年的歷史， 聽診器通過收集心、肺、血管等臟器共同發出的混合音，醫生通過對這些聲音的收集來判斷 患者的病情。傳統的聽診器一般都包括聽頭、膠管、耳塞，診斷心、肺音是通過聽頭的膜片振 動，由連接的膠管將心音傳到耳塞上，雖然耳塞漏音少，但醫生在使用聽診器過程中，聽診 頭拾音膜會受到外界震動和雜音的幹擾，雜音或摩擦音同時被收聽，這就影響了醫生對一 些微弱但很關鍵的心音信號的獲取，加之患者的個體差異，配合程度，胸壁厚度，醫生的聽 覺，以及環境幹擾等因素，都會對患者的病情分析產生一定的影響。
[0003] 近年來，隨著電子技術的不斷發展，許多不同類型的聽診器不斷湧現，但是，這些 聽診器在獲取心音信號的準確性和精確性上都存在一定的不足，傳統的心音聽診方法，是 醫生憑經驗用聽覺分析心音信號，對醫生的經驗要求很高，且聲覺聽診遠遠不能滿足臨床 上高精度的要求。
【發明內容】
[0004] 在於克服現有技術的不足，本實用新型提供一種基於光電轉換的聽診器，能夠利 用光電轉換技術，對病人的心音、肺音信號進行準確的採集，將振動信號轉化為電信號，經 濾波，放大後驅動耳機輸出音頻信號，並且通過存儲，顯示設備使聲音信號得以準確的記錄 和回放，方便醫生對病人不同階段的心音肺音信號進行對比，更大程度地提高了醫生對患 者病情診斷的準確性和精確性，同時也為醫生對病人病情進行前後對比分析的臨床治療， 提供一系列的定量數據參考。
[0005] 本實用新型技術方案是：一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠 聽管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽 頭振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產 生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反 射光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大 濾波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0006] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0007] 所述光源5採用貼片式發光二極體LED。
[0008] 所述光電探測器6為娃光電池。
[0009] 所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0010] 所述高精度集成運放電路8可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用於實現可 視化聽診。
[0011] 所述外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4有金屬塗層，外聽頭振動膜2 -般都選用鍍 Ni,鍍Cr,Ni、Cr具有較好的抗腐蝕性，良好的金屬光澤，較強的硬度可以提高表面的耐磨 性；內聽頭振動膜4選用鍍Cu,Cu對光具有較好的反射性，通常可鍍在表面作反射鏡；
[0012] 所述一定的光源5採用貼片式發光二極體LED，它電-光轉換效率高，尺寸小可隨 意組合，功耗低，使用壽命長，發熱量低，安全可靠性強，且結構簡單，價格低廉；
[0013] 所述的光電探測器為矽光電池，其本身性能穩定，光譜響應範圍寬，轉換效率高， 線性響應好，使用壽命長。
[0014] 本實用新型的工作過程是：如圖1所示，光源5發出光線a，照射內振動膜4,使其 產生反射光b，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動時，空氣流使內聽頭振動膜4振動，產生 位移Y，此時反射光為c，與振動前產生反射光程變化，值為X，再通過光電探測器6輸出光電 流的變化，並把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾波器7,參閱附圖3,再經高精度集成運 放電路8將電信號還原成聲信號，經輸出實現醫生的聽診要求，附圖2,為聽診頭內光源的 電源電路圖。
[0015] 本實用新型的電路工作原理：圖2是一個直流穩壓電源，過程是變壓，整流，濾波， 穩壓四個過程，獲得兩路直流電源輸出。其他比如開關，保險絲，電容電阻，二極體起到一些 輔助作用；
[0016] 圖3是一個信號放大電路，是將信號轉化為電壓量，經過一個集成放大構成的 負反饋電路對信號進行放大，運用了開關選擇不同的放大倍數。放大倍數計算如下： Λ· R- 為￡ =1 + ^i或= 1 + #,電路中集成運放的電源，加了電阻和電容，作用是對電源進行 濾波，使得電源更加穩定。後面使用分立元件構成的雙電源互補功率放大電路，提高輸出電 路的輸出功率。
[0017] 本實用新型的有益效果是：該聽診器體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單，成本 低，可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型聽診頭結構示意圖；
[0019] 圖2是本實用新型聽診頭內電源電路原理圖；
[0020] 圖3是本實用新型放大濾波器電路原理圖。
[0021] 圖1中各標號：1_聽診頭，2-外聽頭振動膜，3-橡膠聽管，4-內聽頭振動膜，5-光 源，6-光電探測器，7-放大濾波器，8-高精度集成運放電路。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0023] 實施例1:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0024] 實施例2:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0025] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0026] 實施例3:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0027] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0028] 所述光源5採用貼片式發光二極體LED。
[0029] 實施例4:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0030] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0031] 所述光源5採用貼片式發光二極體LED。
[0032] 所述光電探測器6為矽光電池。
[0033] 實施例5:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0034] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0035] 所述光源5採用貼片式發光二極體LED。
[0036] 所述光電探測器6為娃光電池。
[0037]所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0038]實施例6:如圖1-3所示，一種基於光電轉換的聽診器，包括耳機、聽診頭1、橡膠聽 管3 ;聽診頭1採用鐘罩式結構，聽診頭1包括有外聽頭振動膜2、內聽頭振動膜4,外聽頭 振動膜2、內聽頭振動膜4均有金屬塗層，選用一定的光源5照射內聽頭振動膜4,使其產生 反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜2振動，空氣流使內聽頭振動膜4振動從而引起反射 光程變化，再通過光電探測器6輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為電壓，經放大濾 波器7放大濾波，再經高精度集成運放電路8將電信號還原成聲信號。
[0039] 所述外聽頭振動膜2的塗層選用鍍Ni,內聽頭振動膜4塗層選用鍍Cu。
[0040] 所述光源5採用貼片式發光二極體LED。
[0041] 所述光電探測器6為矽光電池。
[0042] 所述放大濾波器7為截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
[0043] 所述高精度集成運放電路8可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用於實現可 視化聽診。
[0044] 上面結合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型並不限 於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型 宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1. 一種基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：包括耳機、聽診頭（1)、橡膠聽管（3);聽 診頭（1)採用鐘罩式結構，聽診頭（1)包括有外聽頭振動膜（2)、內聽頭振動膜（4)，外聽頭 振動膜（2)、內聽頭振動膜（4)均有金屬塗層，選用一定的光源（5)照射內聽頭振動膜（4)， 使其產生反射光，當心、肺音引起外聽頭振動膜（2)振動，空氣流使內聽頭振動膜（4)振動 從而引起反射光程變化，再通過光電探測器（6)輸出光電流的變化，把變化的光電流轉化為 電壓，經放大濾波器（7)放大濾波，再經高精度集成運放電路（8)將電信號還原成聲信號。
2. 根據權利要求1所述的基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：所述外聽頭振動膜（2) 的塗層選用鍍Ni，內聽頭振動膜（4)塗層選用鍍Cu。
3. 根據權利要求1所述的基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：所述光源（5)採用貼片 式發光二極體LED。
4. 根據權利要求1所述的基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：所述光電探測器（6)為 娃光電池。
5. 根據權利要求1所述的基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：所述放大濾波器（7)為 截止頻率為2KHZ的低通濾波器。
6. 根據權利要求1所述的基於光電轉換的聽診器，其特徵在於：所述高精度集成運放 電路（8 )可外接PC機存儲錄音、示波器上顯示波形用於實現可視化聽診。
【文檔編號】A61B7/04GK204192654SQ201420533612
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】吳嵐, 李迅鵬, 潘清正, 彭海鷹 申請人:昆明理工大學