非接觸式肺活量檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種肺活量檢測裝置，尤其是使用方便且測量準(zhǔn)確的一種非接觸式肺活量檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]肺活量是指最大吸氣后再做最大呼氣所能呼出的氣體量，它是反映人體生長發(fā)育水平的重要機能指標(biāo)之一。目前肺活量的測量仍延續(xù)傳統(tǒng)的方法，即取已消毒的肺活量吹嘴一個，插入肺活量儀測量部位。待測量儀發(fā)出第一次測量指令后，深吸氣，然后盡力吹氣，即可測量肺活量水平，等待測量儀發(fā)出第二次測量指令后，再次深吸氣，盡力吹氣，儀器自動取最大值作為測量值存入手持終端，這種方法存在這很明顯的弊端:(1)吹氣時氣流不可中斷，一旦中斷，儀器便自動記一次測量的結(jié)束；(2)吹氣時，需要吹嘴緊靠面部，不可使吹出的氣體通過吹嘴與面部之間的空隙溢出，否則影響測量結(jié)果；(3)測量結(jié)束后的吹嘴不可再次使用，需要集中消毒后方可重復(fù)利用，否則很容易造成人的交叉感染，吹嘴是一個相當(dāng)大的耗材；(4)通過一定的技巧可比正常測量的肺活量的值多出幾百毫升，有時測得的肺活量的值難以反映一個人真實的健康情況，因此提供一種非接觸式肺活量檢測裝置就很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服當(dāng)前肺活量測量方式存在的吹氣不可中斷、氣體有溢出、耗材使用量大、測量值難以反映真實健康情況的缺點，本實用新型提供一種非接觸式肺活量檢測裝置。該非接觸式肺活量檢測裝置利用超聲波檢測原理，其檢測設(shè)備不必裝入管道內(nèi)部，僅需在管道外部通過發(fā)射與接收超聲波，再通過相應(yīng)的計算便可得到流過管道的流量，將其應(yīng)用到肺活量檢測可實現(xiàn)無接觸式檢測。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該非接觸式肺活量檢測裝置包括:超聲波發(fā)射與接收模塊、混頻模塊、有源低通濾波模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、顯示模塊、圍帶、超聲波傳感器。
[0005]該非接觸式肺活量檢測裝置有一個能夠貼近人們脖頸上的圍帶，圍帶內(nèi)安裝有超聲波發(fā)射與接收模塊，組成超聲波傳感器，該模塊通過信號線順序連接混頻模塊、有源低通濾波模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、單片機模塊、顯示模塊，通過顯示模塊將肺活量顯示出來。
[0006]超聲波發(fā)射與接收模塊采用KS-A1625H12T/R型號的超聲波發(fā)射與接收器，產(chǎn)生初始發(fā)射信號與頻移信號，分別送到混頻模塊的I號與2號引腳。
[0007]混頻模塊采用AD830A芯片，該芯片的8號與5號引腳分別接+5V與-5V電源，2號引腳通過1kQ電阻與有源低通濾波模塊的3號引腳相連，4號引腳通過IkQ滑動變阻器接地，同時通過2kD電阻與7號引腳相連，7號引腳通過1.1kD與OP27的2號引腳相連，該混頻模塊利用超聲波發(fā)射與接收模塊初始發(fā)射信號與其接收到的頻移信號，產(chǎn)生混頻信號，保證測量精度。
[0008]有源低通濾波模塊采用OP27芯片，該芯片的7號與4號引腳分別與+5V與-5V電源相連，2號引腳通過1kQ電阻與10PF的并聯(lián)電路與6號引腳相連，6號引腳與1kQ電阻相連，并經(jīng)10PF電容接地，1PF的電解電容與0.WF的電容并聯(lián)后，負(fù)端經(jīng)過1kD電阻與6號引腳相連，另一端分別通過兩個IkD電阻與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的18號引腳及其23號引腳相連，并經(jīng)過兩個串聯(lián)的IkQ電阻與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的24號引腳相連，且分別與IkQ電阻及1PF的電解電容和0.WF的電容并聯(lián)結(jié)構(gòu)串接后接地，該有源低通模塊對混頻信號進行放大濾波，進而產(chǎn)生差頻信號。
[0009]數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊米用AD9221芯片，該芯片的2號~5號引腳分別與單片機模塊的24號~21號引腳相連，6號~13號引腳分別與單片機模塊的8號~1號引腳相連，15號、26號與28號引腳分別通過30pF電容接地，16、17、19、25與27號分別接地，23號引腳通過1kQ電阻與有源低通濾波模塊的6號引腳相連，20號與21號引腳分別經(jīng)過0.的電容接地，1PF的電解電容與0.1PF的電容并聯(lián)后，正負(fù)端分別與21號與20號引腳相連，該數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將模擬差頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，便于單片機的處理。
[0010]單片機模塊的型號為AT89C52，該芯片的24號~26號引腳分別與顯不模塊的4號~6號引腳相連，39號~32號引腳分別與顯不模塊的7號~14號引腳相連，31號與40號引腳分別與+5V與-5V電源相連，18號與19號引腳通過12MHz的晶振相連，并分別通過30pF的電容接地，20號引腳接地，9號引腳分別通過1kD電阻與1PF電解電容接地與+5V電源，27號引腳通過Ik Ω與9012三極管的基極相連，該單片機模塊利用得到的數(shù)字差頻信號計算得到流量。
[0011]顯示模塊的型號為IXD1602，該顯示器的2號引腳接地，16號引腳接9012三極管發(fā)射極相連，9012三極管的集電極接地，2號與15號引腳接+5V電源，3號引腳接1kQ滑動電阻滑動端子相連，滑動電阻兩端分別與+5V電源與地相連，該顯示模塊用于顯示單片機模塊計算得到的流量，即人體肺活量。
[0012]使用時人體在吸氣(或呼氣)過程中，裝置內(nèi)的超聲波發(fā)射與接收模塊不斷發(fā)射與接收超聲波信號，并將兩種信號傳送到裝置主體中，混頻模塊將超聲波發(fā)射與接收模塊的發(fā)射與接收信號轉(zhuǎn)換為混頻信號，之后將該信號送入有源低通濾波模塊中，由有源低通濾波模塊構(gòu)成的電路對混頻信號進行放大濾波，得到差頻信號，該差頻信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并送入到單片機模塊中進行運算處理，最終得到該吸氣(或呼氣)過程中進入(或排除)人體的空氣流量，即肺活量信息，單片機模塊將該信號傳送到顯示模塊中，將肺活量顯示出來。
[0013]本實用新型的有益效果是:該非接觸式肺活量檢測裝置使用簡便快捷，測量肺活量時吹氣時可中斷，測量結(jié)果精確可靠，干凈衛(wèi)生，節(jié)省耗材。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的外部結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的內(nèi)部電路連接示意圖。
[0017]圖1和圖2中，1.超聲波發(fā)射與接收模塊，2.混頻模塊，3.有源低通濾波模塊，4.數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，5.單片機模塊，6.顯示模塊，7.圍帶，8.超聲波傳感器，9.脖頸。
【具體實施方式】
[0018]在圖1和圖2中，該非接觸式肺活量檢測裝置包括:超聲波發(fā)射與接收模塊1、混頻模塊2、有源低通濾波模塊3、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4、單片機模塊5、顯示模塊6、圍帶7、超聲波傳感器8。
[0019]在圖1中，該非接觸式肺活量檢測裝置有一個能夠貼近人們脖頸9上的圍帶7，圍帶7內(nèi)安裝有超聲波發(fā)射與接收模塊1，組成超聲波傳感器8，該模塊通過信號線順序連接混頻模塊2、有源低通濾波模塊3、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊4、單片機模塊5、顯示模塊6，通過顯示模塊6將肺活量顯示出來。
[0020]超聲波發(fā)射與接收模塊I采用KS-A1625H12T/R型號的超聲波發(fā)射與接收器，產(chǎn)生初始發(fā)射信號與頻移信號，分別送到混頻模塊2的I號與2號引腳。
[0021]混頻模塊2采用AD830A芯片，該芯片的8號與5號引腳分別接+5V與-5V電源，2