高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，包括藥物輸注運動件、驅動源、光源、光探測裝置和信號處理模塊；所述藥物輸注運動件通過位移推壓藥物進行輸注；所述驅動源與光源和信號處理模塊電連接，用于驅動光源發光，所述驅動源向信號處理模塊發送光源的入射光的信息；所述光源向藥物輸注運動件發出入射光，所述入射光經藥物輸注運動件反射后由光探測裝置接收；所述光探測裝置與信號處理模塊電連接，所述光探測裝置向信號處理模塊發送接收的反射光的信息；所述信號處理模塊根據入射光的信息的反射光的信息計算藥物輸注運動件位移距離，并計算藥物輸注量。該容量傳感裝置采用非接觸式光電測量可達到微米級別測量精度，穩定性好。

Capacity sensing device for high precision drug delivery system

The invention discloses a high precision drug delivery capacity sensing device of injection system, including drug infusion moving parts, driving source, light source, light detection device and signal processing module; the drug infusion movement through the displacement push drug infusion; connected with the driving source and the light source and the signal processing module power for driving the light source, the incident light of the driving source to the signal processing module to send the source of information; the light source to the drug infusion movement a incident light, the incident light by the drug infusion movement reflected by the light detecting device is received; the optical detection device and signal processing the module is electrically connected to the light detector signal processing module sending and receiving the reflected light information; the signal processing module according to the reflected light incident light information information to calculate the motion of a drug infusion Shift distance, and calculate the amount of drug infusion. The capacity sensing device uses non-contact photoelectric measurement, which can achieve micron level measurement accuracy and good stability.

【技術實現步驟摘要】
高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置
本專利技術涉及一種容量傳感裝置，特別是涉及一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，屬于醫療傳感

技術介紹
醫療藥物輸注系統是目前很多疾病的常規治療設備，如針筒輸注泵，胰島素泵等。按照輸注藥物的不同和治療方式的不同，對輸注有不同的要求，如胰島素輸注過多或過少對病人都有致命的影響，因此輸注的精度和穩定是其輸注的基本要求。而輸注的精度主要依賴于對輸注量的測量精度。目前可穿戴式醫療設備的普及，對傳感器的尺寸和重量又提出了很高的要求。現有的胰島素泵或針筒輸注泵基本采用步進馬達，因此輸注量的測量大致采用的技術有直接測量步進馬達的驅動脈沖數，這是一種可靠性較低的開環系統，無法避免“失步”誤差，因此只能針對常規藥物的輸注。進一步的技術是增加光電或Hall效應的馬達轉動編碼器，組成閉環系統，使得輸注量測量的可靠性大幅度提高。但是，這種測量還是一種間接的測量，驅動機械的誤差和隨時間的機械弛豫造成了測量的誤差，測量穩定性不夠。間接測量，機械鏈接的誤差都造成了測量精度不夠。因此直接高精度的測量成為醫療輸注的需要，特別是可佩戴輸注醫療儀器需要微小的傳感測試技術，美國Medtronic公司采用了微小線性電阻或電容的方法來直接測量胰島素泵的輸注量測量，但精度的分辨率還是不夠，同時傳感器的時間穩定性不夠，因為這是機械接觸摩擦性的裝置。
技術實現思路
本專利技術提供了一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，提升藥物輸注量測量的精度。本專利技術技術方案如下：一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，包括藥物輸注運動件、驅動源、光源、光探測裝置和信號處理模塊；所述藥物輸注運動件通過位移推壓藥物進行輸注；所述驅動源與光源和信號處理模塊電連接，用于驅動光源發光，所述驅動源向信號處理模塊發送光源的入射光的信息；所述光源向藥物輸注運動件發出入射光，所述入射光經藥物輸注運動件反射后由光探測裝置接收；所述光探測裝置與信號處理模塊電連接，所述光探測裝置向信號處理模塊發送接收的反射光的信息；所述信號處理模塊根據入射光的信息的反射光的信息計算藥物輸注運動件位移距離，并計算藥物輸注量。在本專利技術的一個具體實施例中，所述入射光的信息包括入射光的相位信息和頻率，所述反射光的信息包括反射光的相位信息。進一步的，所述信號處理模塊進行模擬相敏相位差檢測或者數字式相位差檢測入射光和反射光的相位差。為了排除相位差檢測噪聲，在本專利技術的一個具體實施例中，包括參考光反射面，所述光探測裝置包括參考反射光探測器，所述入射光經參考光反射面反射形成參考反射光由參考反射光探測器接收，所述參考反射光探測器將參考反射光的信息發送給信號處理模塊。進一步的，所述信號處理模塊根據反射光的信息和參考反射光的信息對反射光的信息進行差分放大除噪。為了進一步提升容量傳感裝置的測量精度，在本專利技術的一個具體實施例中，包括分光片，所述分光片設置于光源和藥物輸注運動件之間，所述光探測裝置接收由分光片反射的第二反射光和反射光形成的相關光，并將所述相關光的信息發送給信號處理模塊。進一步的，所述相關光的信息為相干光的強弱周期。在本專利技術的一個具體實施例中，所述藥物輸注運動件設有光柵，所述反射光經過所述光柵形成衍射條紋，所述光探測裝置接收衍射條紋，并將所述衍射條紋的信息發送給信號處理模塊。進一步的，所述衍射條紋的信息為衍射條紋的移動距離，所述光探測裝置為CCD或CMOS光探測列陣。本專利技術所提供的技術方案的優點在于：采用非接觸式的光電技術提高精度和可靠性；采用光學千分尺的方法、光學相位干涉測量技術分別使得測量精度達到微米量級、亞微米量級；采用光學調制的方法提高測量的抗環境干擾能力，同時提高傳感器的信噪比；采用光學濾波技術和紅外光技術，實現高信噪比和靈敏度；采用光機電一體化集成，光源，探頭和信號一體化，提高穩定性和可靠性。附圖說明圖1為實施例1的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置的結構示意圖。圖2為實施例2的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置的結構示意圖。圖3為實施例3的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置的結構示意圖。圖4為實施例4的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置的結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明，但不作為對本專利技術的限定。實施例1請參考圖1所示，本實施例的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置包括藥物輸注裝置、驅動源102、光源103、光探測裝置104和信號處理模塊105。藥物輸注裝置包括了藥物管100和活塞101，活塞101即為藥物輸注運動件，其可通過步進電機連接傳動機構后再藥物管100內做直線推動，推壓藥物管100內藥物完成輸注動作。驅動源102用于驅動光源103發光，其與光源103和信號處理模塊105電連接。同時驅動源102用于將光源調制信號發送給信號處理模塊105處理。光源103采用LED或者激光管進行發光，其發光參數由驅動源102確定，由光源103發射的入射光a射向藥物輸注運動件，即射向活塞101，在活塞101尾端設置光反射面反射入射光a形成反射光b。光探測裝置104與光源設置103在藥物輸注運動件的同側用于接收由光反射面反射形成的反射光b，光探測裝置104包括多個光探測器用于檢測反射光b的相位，光探測裝置104與信號處理模塊105電連接，其將反射光b的相位信息發送給信號處理模塊105。信號處理模塊105根據驅動源102發送的光源調制信號計算獲得入射光a的相位，以及根據光探測裝置104發送的反射光b的相位，進行模擬相敏相位差檢測或者數字式相位差檢測得到入射光a以及反射光b的相位差。該相位差是調制的光源103經過反射的光程形成一定的，測量出的相位差，結合光速和光源調制信號的頻率就可以測量出光源103—活塞101尾端—光探測裝置104的距離，進而推算出活塞101的移動距離，再依據活塞101移動距離與藥物輸注量的固定關系即可獲得對應的藥物輸注量。其中活塞101移動距離與藥物輸注量的固定關系可由預先進行的測量取得。實施例2請參考圖2所示，本實施例的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置包括藥物輸注裝置、驅動源202、光源203、光探測裝置、參考光反射面206和信號處理模塊205。藥物輸注裝置包括了藥物管200和活塞201，活塞201即為藥物輸注運動件，其可通過步進電機連接傳動機構后再藥物管200內做直線推動，推壓藥物管200內藥物完成輸注動作。驅動源202用于驅動光源203發光，其與光源203和信號處理模塊205電連接。同時驅動源202用于將光源調制信號發送給信號處理模塊205處理。光源203采用LED或者激光管進行發光，其發光參數由驅動源202確定。由光源203發射的入射光c射向藥物輸注運動件，即射向活塞201，在活塞201尾端設置光反射面反射入射光c形成反射光d。同時光源203還向參考光反射面發送入射光c，參考光反射面206反射其入射光c形成參考反射光e。光探測裝置與光源203設置在藥物輸注運動件的同側，光探測裝置包括反射光探測裝置204和參考反射光探測器204a。其中反射光探測裝置204用于接收由光反射面反射形成的反射光d，參考反射光探測器204a用于接收參考光反射面206反射形成的參考反射光e。反射光探測裝置204包括多個光探測器用于檢測反射光d的相位，反射光探測裝置204與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，包括藥物輸注運動件、驅動源、光源、光探測裝置和信號處理模塊；所述藥物輸注運動件通過位移推壓藥物進行輸注；所述驅動源與光源和信號處理模塊電連接，用于驅動光源發光，所述驅動源向信號處理模塊發送光源的入射光的信息；所述光源向藥物輸注運動件發出入射光，所述入射光經藥物輸注運動件反射后由光探測裝置接收；所述光探測裝置與信號處理模塊電連接，所述光探測裝置向信號處理模塊發送接收的反射光的信息；所述信號處理模塊根據入射光的信息的反射光的信息計算藥物輸注運動件位移距離，并計算藥物輸注量。

【技術特征摘要】
1.一種高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，包括藥物輸注運動件、驅動源、光源、光探測裝置和信號處理模塊；所述藥物輸注運動件通過位移推壓藥物進行輸注；所述驅動源與光源和信號處理模塊電連接，用于驅動光源發光，所述驅動源向信號處理模塊發送光源的入射光的信息；所述光源向藥物輸注運動件發出入射光，所述入射光經藥物輸注運動件反射后由光探測裝置接收；所述光探測裝置與信號處理模塊電連接，所述光探測裝置向信號處理模塊發送接收的反射光的信息；所述信號處理模塊根據入射光的信息的反射光的信息計算藥物輸注運動件位移距離，并計算藥物輸注量。2.根據權利要求1所述的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，其特征在于，所述入射光的信息包括入射光的相位信息和頻率，所述反射光的信息包括反射光的相位信息。3.根據權利要求2所述的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，其特征在于，所述信號處理模塊進行模擬相敏相位差檢測或者數字式相位差檢測入射光和反射光的相位差。4.根據權利要求1所述的高精度藥物輸注系統的容量傳感裝置，其特征在于，包括參考光反射面，所述光探測裝置包括參考反射光探測器，所述入射光經參考光反射面反射形成參考反射光由參考...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳建耀，
申請(專利權)人：蘇州新生命醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32