一种智能蓝牙通讯MEMS气体压力传感器模组的制作方法

一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组
技术领域
1.本实用新型发明属于医疗监测仪器领域，涉及一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组。


背景技术：

2.目前的医用或家用睡眠监测仪、呼吸机多采用面罩连接一根密封的气体导管将使用者呼出的气体传送到一定距离外的终端侧进行气体压力测量和数据处理。这种方式的缺点是使用者身体移动会导致气体导管的形态改变，从而使导管内部气压值发生波动，影响测量的准确性。因此需要一种方案解决上述问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型专利一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组克服了上述问题，提高了气压测量的准确性。
4.本实用新型专利的技术方案是，一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组构成，mems(micro electro mechanical systems)气体压力采集单元、智能校正与监测报警专用芯片、记录存储电路、时钟单元电路、低功耗蓝牙通讯单元电路和电源管理单元组成。所述mems气体压力采集单元与智能校正与监测报警专用芯片通过总线连接；所述智能校正与监测报警专用芯片通过接口电路分别独立地与记录存储电路、时钟单元电路、低功耗蓝牙通讯单元电路连接。
5.所述的mems气体压力采集单元由mems敏感元件，电压放大电路，带由温度补偿的ad转换电路组成。
6.所述的智能校正与监测报警专用芯片对压力值进行校正，得到精准压力值；校正后的压力值达到预设报警限值后主动上传报警信息。
7.记录存储电路将经过校正后的压力值与带有采集时间的记录存储在智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组的内部。
8.所述的低功耗蓝牙通讯采用ble(ble,bluetooth low energy)蓝牙芯片；所述的时钟单元电路采用rtc(real_time clock)专用芯片；所述的电源管理单元采用纽扣电池供电。
9.所述的电源管理单元监测到纽扣电池的输出电压低于预设值发出报警。
10.本实用新型的硬件部分体积小、重量轻、功耗低，采用纽扣电池供电，可以直接嵌入到使用者的呼吸面罩上使用。将监测端更贴近气体输出源，不论面罩佩戴者躺在床上怎样改变身体状态都可以将呼出气体监测的干扰因素减小到最少。智能校正与监测报警专用芯片对采集到的气压数据、硬件材料等客观存在气压偏差进行自动校准，保证监测到的气压值准确性。对气压值的采集可以实时进行也可以定时采集，对采集到的气压值进行分析对比，达到预设限制值时主动发起报警上传数据。在无法通讯的环境下，能够自动将气压记录存储在非易失存储单元中，等到通讯恢复后上传数据。采用低功耗蓝牙通讯不仅解决了
有线通讯的携带不便，而且蓝牙协议通讯更适合家庭环境中在移动终端上采集管理数据。
附图说明
11.图1是本实用新型专利一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组整体结构示意图；
12.图2是本实用新型专利一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组mems气体压力采集单元示意图；
13.图3是本实用新型专利一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组智能校正与监测报警专用芯片示意图；
14.图4是本实用新型专利一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组电源管理单元示意图。
具体实施方式
15.实施例1
16.一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组由mems气体压力采集单元、智能校正与监测报警专用芯片、记录存储电路、低功耗蓝牙通讯单元电路、时钟单元电路和电源管理单元组成，如图1所示。
17.mems气体压力采集单元含有mems压力敏感元件，能够连续采集周围环境的气压值。mems压力敏感元件体积小、精度高，周围气压的微小变化都能够引起mems压力敏感元件输出电压的变化。电压放大电路能够将mems的微小电压变化放大到需要的电压范围，由带温度补偿的ad转换(analog-to-digital convert)电路通过硬件处理后输出数字化的气压原始值。mems气体压力采集单元通过i2c总线电路与智能校正与监测报警专用芯片连接，将气压原始值发送给智能校正与监测报警专用芯片，如图2所示。
18.智能校正与监测报警专用芯片通过专用的电路对气压原始压值、硬件材料的零点偏移值进行计算校正得到高精度气压最终值。智能校正与监测报警专用芯片不仅可以将气压最终值记录到记录存储电路中，还可以将气压最终值上报。同时可将气压最终值与预设的压力限值进行对比，发现超过压力限值的数据向上位机主动发起报警。智能校正与监测报警专用芯片接收到来自电源管理单元发来的电池输出电压过低的报警后，向上位机、手机app端上报欠压信息。智能校正与监测报警专用芯片通过多种接口电路与各个单元向连接，智能校正与监测报警专用芯片通过spi总线电路与记录存储电路连接，向记录存储电路写入记录；通过串口电路与低功耗蓝牙通讯单元连接，实现双向数据收发；通过i2c总线电路与时钟单元连接，读取时钟单元的时间数据。
19.记录存储电路采用低功耗flash芯片作为载体，用于存贮气体压力值记录，记录可以长期存储，在断电的情况下数据记录也不会丢失。
20.低功耗蓝牙通讯单元电路采用ble(bluetooth low energy)蓝牙芯片，为一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组与上位机终端、手机提供双向通讯通道，即可以上传数据，也可以接收来自上位机终端、手机的数据和命令。
21.时钟单元采用rtc(real-time clock)芯片为智能校正与监测报警专用芯片提供精准的计时参考，智能校正与监测报警专用芯片生成的压力记录的时间都来自时钟单元。
22.电源管理单元采用纽扣电池通过电源管理芯片为mems气体压力采集单元、智能校正与监测报警专用芯片、非易失存储单元、低功耗蓝牙通讯单元、时钟单元提供稳定的工作电压和电流，提供低功耗的电源管理。同时电源管理芯片还能够监控纽扣电池的输出电压，当纽扣电池输出电压低于预设值时，向智能校正与监测报警专用芯片发出报警信号。


技术特征：
1.一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，包括：mems气体压力采集单元、智能校正与监测报警专用芯片、记录存储电路、时钟单元电路、低功耗蓝牙通讯单元电路和电源管理单元；所述mems气体压力采集单元与智能校正与监测报警专用芯片通过i2c总线连接；所述智能校正与监测报警专用芯片通过接口电路分别独立地与记录存储电路、时钟单元电路、低功耗蓝牙通讯单元电路连接。2.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述的mems气体压力采集单元由mems敏感元件，电压放大电路，带由温度补偿的ad转换电路组成。3.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述智能校正与监测报警专用芯片通过spi总线电路与记录存储电路连接；所述智能校正与监测报警专用芯片通过串口电路与低功耗蓝牙通讯单元电路连接；所述智能校正与监测报警专用芯片通过i2c总线电路与时钟单元电路连接。4.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述的记录存储电路将经过校正后的压力值与带有采集时间的记录存储在智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组的内部。5.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述的低功耗蓝牙通讯采用ble蓝牙芯片。6.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述的时钟单元电路采用rtc专用芯片。7.根据权利要求1所述的一种智能蓝牙通讯mems气体压力传感器模组，其特征在于，所述的电源管理单元采用纽扣电池供电；所述的电源管理单元监测到纽扣电池的输出电压低于预设值发出报警。

技术总结
本实用新型提供了一种智能蓝牙通讯MEMS气体压力传感器模组，由MEMS气体压力采集单元、智能校正与监测报警专用芯片、记录存储、时钟单元和低功耗蓝牙通讯单元组成。采用纽扣电池供电，使硬件部分体积小、重量轻、功耗低，可以直接嵌入呼吸面罩上使用。更贴近气体输出源，可以减小监测的干扰因素。智能校正与监测报警专用芯片对采集到的数据客观存偏差进行自动校准，保证监测到的气压值准确性。对气压值的采集可以进行采集，进行分析对比，达到限制值时主动发起报警。在无法通讯的环境下，能够自动将气压记录存储等到通讯恢复后上传数据。采用低功耗蓝牙通讯不仅携带方便，更适合家庭环境中在手机APP上采集管理数据。家庭环境中在手机APP上采集管理数据。家庭环境中在手机APP上采集管理数据。


技术研发人员：周浩楠 王涛 陈广忠 张亚婷
受保护的技术使用者：北京智芯传感科技有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/23