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解析医疗可穿戴设备MEMS传感器应用

2014-10-18 04:08
flinay
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  随着可穿戴智能设备的发展,特别是医疗可穿戴智能设备,主要依靠MEMS传感器,从而检测到穿戴者的身体各项信息。那么什么是MEMS传感器呢?

  MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),是MEMS传感器在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展,已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它 涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。

  截止到2010年,全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作,已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品,其中MEMS传感器占相当大的比例。

  MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

  他的主要应用有一下三个方面:

  1.应用于医疗

  MEMS传感器应用于无创胎心检测,检测胎儿心率是一项技术性很强的工作,由于胎儿心率很快,在每分钟l20~160次之间,用传统的听诊器甚至只有放大 作用的超声多普勒仪,用人工计数很难测量准确。而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪,价格昂贵,仅为少数大医院使用,在中、小型医院及广大的农村地 区无法普及。此外,超声振动波作用于胎儿,会对胎儿产生很大的不利作用尽管检测剂量很低,也属于有损探测范畴,不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。

  基于VTI公司的MEMS加速度传感器,提出一种无创胎心检测方法,研制出一种简单易学、直观准确的介于胎心听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的临床诊断和孕妇自检的医疗辅助仪器。

  通过加速度传感器将胎儿心率转换成模拟电压信号,经前置放大用的仪器放大器实现差值放大。然后进行滤波等一系列中间信号处理,用A/D转换器将模拟电压信号转换成数字信号。通过光隔离器件输入到单片机进行分析处理,最后输出处理结果。

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