一种自供电的监测装置及监测设备的制作方法

1.本技术涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种自供电的监测装置及监测设备。


背景技术：

2.目前，现代医学开创了多种男性勃起功能障碍(erectile dysfunction，ed)的临床诊断手段，现有的监测手段通常操作复杂，不便于大范围推广应用。其例如，rigiscan plus监测仪是有效区分心理ed和器质性ed的装置，其机理是通过监测夜间勃起中伴随的生理变化，例如采集和记录阴茎的硬度数据，但是其使用效果不甚理想，主要存在以下问题：
3.第一，为了提高诊断的精确性，rigiscan plus监测仪需要连续监测多个晚上，不仅降低了患者的舒适度，同时睡眠质量的下降也在一定程度上影响了夜间勃起程度，造成了诊断精确度的下降；第二，长期监测需要较长的续航时间，从而对监测装置的电源提出了更高的要求；第三，因为rigiscan plus监测仪成本高、体积大且操作复杂，其通常只能在医院或者诊所中使用，从而限制了rigiscan plus监测仪的应用范围。
4.综上，现有的监测装置监测舒适性较差、续航性能较差，而且操作复杂，严重限制了其应用范围。


技术实现要素：

5.本技术公开了一种自供电的监测装置及监测设备，以解决现有的监测装置监测舒适性较差、续航性能较差，而且操作复杂的问题。
6.为达到上述目的，本技术提供以下技术方案：
7.第一方面，本技术提供一种自供电的监测装置，该监测装置包括传感器和与传感器电性连接的控制器；传感器包括套设于待测物的检测环，检测环包括环形的柔性管体，柔性管体包括柔性外壳和设于柔性外壳内的柔性导电体，柔性导电体的至少部分接触柔性管体；在待测物的膨胀力的作用下，柔性管体的径向尺寸发生变化，并与柔性外壳相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器根据感应电荷转化的电流信息获取待测物的径向尺寸。
8.进一步地，传感器包括两个及以上的检测环。
9.进一步地，任意相邻的两个检测环之间通过检测杆连接，检测杆包括柔性外壳和设于柔性外壳内的柔性导电体，柔性导电体的至少部分接触柔性外壳；在待测物的膨胀力的作用下，检测杆的径向尺寸发生变化，导致柔性外壳和柔性导电体相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器根据感应电荷转化的电流信息获取待测物的轴向尺寸。
10.进一步地，任意相邻的两个检测环之间通过至少两个检测杆连接。
11.进一步地，检测杆沿检测环周向均布。
12.进一步地，任一检测环和检测杆内部的柔性导电体的内部均设有导线，导线均与控制器电性连接。
13.进一步地，柔性导电体和柔性外壳的电负性不同。
14.进一步地，柔性导电体包括导电凝胶或者导电橡胶。
15.进一步地，柔性外壳包括硅橡胶、聚丁二烯乳胶或者丁苯乳胶。
16.第二方面，一种包括第一方面的监测装置的监测设备，该监测设备还包括与控制器连接的穿戴本体，穿戴本体用于固定于生物体上。
17.采用本技术的技术方案，产生的有益效果如下：
18.本技术提供的自供电的监测装置在使用时，将检测环套设于待测物上，当待测物的周长发生变化时，检测环的周长随着发生变化，柔性管体的径向尺寸发生变化，导致柔性外壳和柔性导电体发生相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器根据感应电荷转化的电流信息获取待测物的径向尺寸。其中，相对运动包括接触分离和滑动摩擦。该监测装置通过将检测环套设于待测物来实时监测待测物的状态，穿戴相当简便，无需医疗人员进行指导，便于家庭自我监测，而且该监测装置可以将机械能转化为电学信号，无需配备额外电源，节省了空间，该监测装置结构简单，制作成本较低，且检测环由柔性材料制成，提升了穿戴的舒适度。综上，该监测装置的监测舒适性较高、能够自供电，而且操作简单，应用范围大幅提升。
附图说明
19.图1为本技术一种实施例的监测装置的结构示意图；
20.图2为本技术一种实施例的管体的截面图；
21.图3为本技术另一种实施例的监测装置的结构示意图；
22.图4为本技术一种实施例的柔性外壳和柔性导电体的状态变化图；
23.图5为本技术一种实施例的被检测者穿戴监测装置的示意图。
24.附图标号：100-传感器；110-检测环；111-柔性管体；120-检测杆；200-控制器；300-导线；
25.10-柔性外壳；20-柔性导电体；30-穿戴本体；40-待测物。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.本技术实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.图1为本技术一种实施例的监测装置的结构示意图，图2为本技术一种实施例的管体的截面图，参照图1和图2，本技术实施例提供了一种自供电的监测装置，该监测装置包括传感器100和与传感器100电性连接的控制器200；传感器100包括套设于待测物40的检测环110，检测环110包括环形的柔性管体111，柔性管体111包括柔性外壳10和设于柔性外壳10内的柔性导电体20，柔性导电体20的至少部分接触柔性管体111；在待测物40的膨胀力的作用下，柔性管体111的径向尺寸发生变化，并与柔性外壳10相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器200根据感应电荷转化的电流信息获取待测物40的径向尺寸。
29.其中，本技术中不对检测环的数量进行限定，传感器包括两个及以上的检测环。检测环的数量越多，监测数据越多，监测准确性越高，但是穿戴舒适性和制造成本随着上升。
30.当检测环的数量为两个时，在使用时，沿待测物的轴向方向，一个检测环套设于待测物的一端，另一个检测环套设于待测物的另一端。当检测环的数量为多个时，在使用时，沿待测物的轴向方向，多个检测环间隔分布并依次套设于待测物上。
31.需要说明的是，本技术中不对检测环套设的位置进行限定。在实际监测时，检测环的位置可以根据实际监测的需求进行设定。
32.可以理解的是，在实际使用时，为了进一步避免检测环沿待测物的轴向方向发生移动，可以将检测环固定于待测物上，例如，通过粘接剂进行固定，本技术中不对辅助固定的方式进行限定。
33.其中，本技术中不对检测环的柔性管体的径向尺寸进行限定，柔性管体的径向尺寸越小，即柔性管体越细，对柔性导电体的挤压作用越强，即二者之间摩擦力越大，产生的感应电流的强度越高，监测的精度越高；反之，柔性管体的径向尺寸越大，柔性外壳对柔性导电体的挤压作用越弱，即二者之间摩擦力越小，产生的感应电流的强度越低，监测的精度越低。
34.同理，本技术中不对柔性导电体的形状和尺寸进行限定，只要柔性导电体和柔性外壳至少部分接触即可。当柔性导电体的径向尺寸越大时，对柔性外壳的挤压作用越强，即二者之间摩擦力越大，产生的感应电流的强度越高，监测的精度越高；反之，柔性导电体的径向尺寸越小，二者之间摩擦力越小，产生的感应电流的强度越低，监测的精度越低。
35.图3为本技术另一种实施例的监测装置的结构示意图，参照图3，任意相邻的两个检测环110之间通过检测杆120连接，检测杆120包括柔性外壳10和设于柔性外壳10内的柔性导电体20，柔性导电体20的至少部分接触柔性外壳10；在待测物40的膨胀力的作用下，检测杆120的径向尺寸发生变化，导致柔性外壳10和柔性导电体20相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器200根据感应电荷转化的电流信息获取待测物40的轴向尺寸。
36.本技术中不对检测环和检测杆之间的连接方式进行限定，二者之间可以焊接连接，也可以通过粘结剂粘接。
37.其中，本技术中不对检测杆的径向尺寸进行限定，检测杆的径向尺寸越小，柔性外壳对柔性导电体的挤压作用越强，即二者之间摩擦力越大，产生的感应电流的强度越高，监测的精度越高；反之，检测杆的径向尺寸越大，柔性外壳对柔性导电体的挤压作用越弱，即二者之间摩擦力越小，产生的感应电流的强度越低，监测的精度越低。
38.需要说明的是，对于检测环和检测杆而言，初始状态时，柔性外壳和柔性导电体之间至少部分接触，即二者之间可以部分接触也可以全部接触。
39.在本技术一种可选实施例中，图,4为本技术一种实施例的柔性外壳和柔性导电体的状态变化图，参照图4，初始状态时，柔性外壳10和柔性导电体20之间部分接触，当待测物40发生径向或者轴向的径向尺寸变大时，检测环110的柔性管体111或者检测杆120的径向尺寸变小，柔性外壳10和柔性导电体20之间的接触面积变大，同时产生对应的电信号；当待测物40发生径向或者轴向的径向尺寸变小时，检测环110的柔性管体111或者检测杆120的径向尺寸变大，柔性外壳10和柔性导电体20之间的接触面积变小，同时产生对应的电信号。
40.在本技术的其他实施例中，初始状态时，柔性外壳10和柔性导电体20之间全部接
触，当待测物40发生径向或者轴向的径向尺寸变大时，检测环110或者检测杆120被拉伸，柔性外壳10的内表面积变大，柔性外壳10和柔性导电体20之间的接触面积变大，同时产生对应的电信号；当待测物40发生径向或者轴向的径向尺寸变小时，检测环110或者检测杆120回复至初始尺寸或者被压缩，柔性外壳10的内表面积变小，柔性外壳10和柔性导电体20之间的接触面积变小，同时产生对应的电信号。
41.综上，本技术实施例中的监测装置产生的感应电流的大小与柔性外壳和柔性导电体之间的接触面积、以及二者之间压力的大小线性相关。控制器中储存预设程序，该程序储存电流、压力、接触面积、以及待测物的径向尺寸或者轴向尺寸的数据，在进行监测时，通过获取电流信号即可在控制器中显示待测物的数据，方便查看。
42.其中，本技术中不对控制器的形状、尺寸、型号进行限定，只要能够满足上述要求即可。
43.其中，本技术中不对检测环的数量进行限定。优选的，任意相邻的两个检测环之间通过至少两个检测杆连接。检测杆的数量越多，监测数据越多，监测准确性越高，但是穿戴舒适性和制造成本随着上升。
44.在本技术的一些实施例中，检测杆沿检测环周向均布，从而保证检测环受力均匀，不容易发生歪斜。
45.在本技术的一些实施例中，任一检测环110和检测杆120内部的柔性导电体20的内部均设有导线300，导线300均与控制器200电性连接，从而将各个间隔环和检测杆120监测的数据传输至控制器200。
46.其中，导线的材料包括但不限于铜、铝、银等金属。
47.在本技术的一些实施例中，柔性导电体和柔性外壳的电负性不同，当柔性导电体和柔性外壳相对运动时，二者之间产生摩擦感应电荷。本技术中的监测装置仅通过收集待测物发生径向或者轴向形变时，导致柔性导电体和柔性外壳之间相对运动，产生摩擦感应电荷，即通过把低频机械能转化为电信号，从而可以实现监测装置全天候、高续航的工作，同时可以有效的降低实时自供电监测装置的工作体积。
48.本技术中不对柔性导电体和柔性外壳的材料进行限定，只要保证二者是柔性材料，既提高监测装置穿戴舒适性，又能保证检测环或者检测杆在待测物的膨胀力作用下发生形变。
49.其中，柔性导电体包括导电凝胶或者导电橡胶。具体的，导电凝胶包括聚乙烯醇水凝胶，聚苯胺基水凝胶，聚吡咯基水凝胶等；导电橡胶包括导电硅橡胶或其他掺入导电填料的橡胶等。
50.其中，柔性外壳包括硅橡胶、聚丁二烯乳胶、丁苯乳胶或者其他柔性可拉伸的材料。
51.可以理解的是，本技术中不对监测装置的应用领域进行限定，例如可以用于ed监测，也可以应用于其他需要测量径向或者轴向尺寸的待测物的检测。当应用于ed检测时，该监测装置的检测环套设于阴茎上，并监测三个夜晚的平均夜间勃起次数、勃起时间以及勃起长度变化等数据。该监测装置穿戴方便，便于使用者在家庭中进行自我监测。
52.基于同样的发明构思，图5为本技术一种实施例的被检测者穿戴监测装置的示意图，参照图5，本技术实施例还提供了一种包括本技术中各种可能的实施例中的监测装置的
监测设备，该监测设备还包括与控制器200连接的穿戴本体30，穿戴本体30用于固定于生物体上，例如固定于人体上。
53.其中，本技术不对穿戴本体的具体形状和尺寸进行限定，可以根据待测生物体的种类、以及固定的位置进行设计。下面以穿戴于人体的监测设备进行说明：
54.继续参照图3和图5，穿戴本体30包括为弹性腰带，外观与普通腰带类似，控制器200设于腰带上，弹性腰带可以固定于人体的腰部，从而起到对监测装置的固定。控制器200和腰带之间可以通过卡扣连接、粘接或者绑带连接等等。
55.腰带优选为透气轻薄的材料制成，例如纤维腰带，不仅制作成本较低，而且良好的透气性与轻质有利于提高使用者的舒适性。
56.当然，穿戴本体也可以是其他类型的可穿戴组件，例如可以固定于人体的腿部或者胳膊的绑带等等。
57.下面结合具体实施例对本技术中的监测装置、监测设备做进一步详细说明。
58.实施例1
59.该实施例为一种用于人体的ed监测装置，参照图3和图4，该监测装置包括两个检测环110，两个检测环110之间通过四个检测杆120连接，检测环110为圆环形，且内周长为78
±
2mm，检测环110的柔性管体111的截面直径为3mm；检测杆120的长度为68
±
2mm，检测杆120的截面直径为3mm。
60.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种自供电的监测装置，其特征在于，包括传感器和与所述传感器电性连接的控制器；所述传感器包括套设于待测物的检测环，所述检测环包括环形的柔性管体，所述柔性管体包括柔性外壳和设于所述柔性外壳内的柔性导电体，所述柔性导电体的至少部分接触所述柔性管体；在所述待测物的膨胀力的作用下，所述柔性管体的径向尺寸发生变化，并与所述柔性外壳相对运动以产生摩擦感应电荷，所述控制器根据所述感应电荷转化的电流信息获取所述待测物的径向尺寸。2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述传感器包括两个及以上的所述检测环。3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，任意相邻的两个检测环之间通过检测杆连接，所述检测杆包括柔性外壳和设于所述柔性外壳内的柔性导电体，所述柔性导电体的至少部分接触所述柔性外壳；在所述待测物的膨胀力的作用下，所述检测杆的径向尺寸发生变化，导致所述柔性外壳和所述柔性导电体相对运动以产生摩擦感应电荷，所述控制器根据所述感应电荷转化的电流信息获取所述待测物的轴向尺寸。4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，任意相邻的两个检测环之间通过至少两个检测杆连接。5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述检测杆沿所述检测环周向均布。6.根据权利要求3-5任一项所述的监测装置，其特征在于，任一所述检测环和所述检测杆内部的所述柔性导电体的内部均设有导线，所述导线均与所述控制器电性连接。7.根据权利要求1-5任一项所述的监测装置，其特征在于，所述柔性导电体和所述柔性外壳的电负性不同。8.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述柔性导电体包括导电凝胶或者导电橡胶。9.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述柔性外壳包括硅橡胶、聚丁二烯乳胶或者丁苯乳胶。10.一种包括如权利要求1-9任一项所述的监测装置的监测设备，其特征在于，所述监测设备还包括与所述控制器连接的穿戴本体，所述穿戴本体用于固定于生物体上。

技术总结
本申请涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种自供电的监测装置及监测设备。该监测装置包括传感器和与传感器电性连接的控制器；传感器包括套设于待测物的检测环，检测环包括环形的柔性管体，柔性管体包括柔性外壳和设于柔性外壳内的柔性导电体，柔性导电体的至少部分接触柔性管体；在待测物的膨胀力的作用下，柔性管体的径向尺寸发生变化，并与柔性外壳相对运动以产生摩擦感应电荷，控制器根据感应电荷转化的电流信息获取待测物的径向尺寸。该监测装置的监测舒适性较高、能够自供电，而且操作简单，应用范围大幅提升。应用范围大幅提升。应用范围大幅提升。


技术研发人员：董凯 王子洵 王中林
受保护的技术使用者：北京纳米能源与系统研究所
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/14