
技术摘要:
本说明书实施例公开了一种超声波芯片、超声波检测装置及检测血压的方法,所述芯片包括控制电路;超声波传感器阵列,其包括形成于所述控制电路上的多个呈阵列排布的传感器单元;以及,电性接触块,形成于所述超声波传感器阵列一侧并与所述控制电路电性连通,用于与外部 全部
背景技术:
随着物联网和可穿戴设备的不断兴起,实时便携式的生物信息检测需求在人们日 常生活中不断增加,如智能手表/手环、血压监测贴片等装置。这对便携式生物信息设备的 制作工艺以及设计成本等提出了更高的要求。
技术实现要素:
本说明书实施例的目的在于提供一种超声波芯片、超声波检测装置及检测血压的 方法,可以大幅简化芯片的线路布设,降底设计成本。 本说明书提供一种超声波芯片、超声波检测装置及检测血压的方法是包括如下方 式实现的: 一种生物学参数检测的超声波芯片,应用于接触检测对象的皮肤而检测被测对象 的生物学参数,其包括: 控制电路; 超声波传感器阵列,其包括形成于所述控制电路上的多个呈阵列排布的传感器单 元;以及, 电性接触块,形成于所述超声波传感器阵列一侧并与所述控制电路电性连通,用 于与外部电性装置连接; 其中,所述超声波传感器阵列中至少部分传感器单元分时复用而分别作为超声波 发射单元和超声波接收单元,其余的至少部分所述传感器单元仅作为超声波发射单元;作 为所述超声波发射单元的传感器单元同行/同列同时发射超声波。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述分时复用的传感器单元 包括分布于所述超声波传感器阵列中若干簇离散的传感器单元。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述超声波传感器阵列包括 至少两层不同的电性布线图案: 第一电性布线图案:所述超声波传感器阵列中的同行或者同列的若干传感器单元 由共同的路径连接至所述控制电路; 第二电性布线图案:所述若干簇离散的传感器单元分别与所述控制电路电性连 接; 对应地,控制电路控制所述超声波传感器阵列工作于两种模式: 第一工作模式:控制电路依照第一电性布线图案给所述超声传感器阵列施加激励 信号,使得所述超声波传感器阵列同行/同列同时产生预设超声波信号并发送至所述被测 对象; 5 CN 111568468 A 说 明 书 2/17 页 第二工作模式:控制电路依照第二电性布线图案控制若干簇离散的传感器单元分 别接收由被测对象反射回来的超声波信号。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述传感器单元包括顶电极 和底电极;所述超声波传感器阵列中传感器单元的顶电极呈所述第一电性布线图案,所述 超声波传感器阵列中传感器单元的底电极呈所述第二电性布线图案。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述超声波传感器阵列中同 行或者同列的传感器单元之间的顶电极之间电性连通。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,每簇的传感器单元的底电极 相互之间电性连通。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述控制电路所施加的激励 信号的电压小于24V。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,作为所述超声波发射单元的 传感器单元列/行之间发射的超声波信号之间存在相位延迟或者时间延迟,以使得所述超 声波传感器阵列发射的超声波形成声学聚焦。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,在所述传感器单元接收时, 所述传感器单元之间接收信号存在相位延迟或者时间延迟,以增强所述传感器单元所接收 被反射回的超声波信号。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述超声波传感器阵列发射 超声波时,行/列传感器单元之间同时产生预设超声波信号。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,还包括设置于所述超声波传 感器阵列上方的声阻抗层;对所述被测对象测试时,所述声阻抗层设置于所述检测对象的 皮肤与所述超声波传感器阵列之间。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述声阻抗层的声阻抗值介 于皮肤的声阻抗值与所述超声波芯片的声阻抗值之间。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述声阻抗层为医用硅橡 胶。 本说明书提供的所述超声波芯片的另一些实施例中,所述传感器单元还包括:空 腔和设置于所述顶电极和底电极之间的换能层。 另一方面,本说明书实施例还提供一种超声波检测装置,包括: 若干组检测模块,所述检测模块包括至少一个如上述任意一个或者多个实施例所 述超声波芯片;所述若干组检测模块统一与同一个外部电性装置电性连接。 另一方面,本说明书实施例还提供一种动脉血压的超声波检测装置,包括: 至少一个如上述任意一个或者多个实施例所述超声波芯片; 数字处理芯片,复数个所述超声波芯片与所述数字处理芯片电性连接。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述超声波芯片与所测 动脉方向相同方向设置有两簇以上的传感器单元。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述超声波芯片与所测 动脉方向垂直方向设置有两簇以上的传感器单元。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,包括至少两个所述超声 6 CN 111568468 A 说 明 书 3/17 页 波芯片,且两个所述超声波芯片之间间隔预设距离。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,至少两个所述超声波芯 片所检测的被动脉血管壁反射回的超声波信号输入至所述数字处理芯片,用于计算所测动 脉的血压。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述控制电路包括: 发射模块,用于控制所述超声波芯片中所述超声波传感器阵列发射预设超声波信 号 接收模块,用于控制若干簇离散的传感器单元接收所测动脉反射回的超声波信 号; 控制器,与所述发射模块和所述接收模块连接。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述接收模块包括: 模拟处理电路和与所述模拟处理电路连接的模数转换器;所述控制器与所述模拟 处理电路以及所述模数转换器连接。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述模拟处理电路包 括:低噪声放大器、与所述低噪声放大器输出连接的包络检测器以及与所述包络检测器输 出连接的低通滤波器。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述超声波芯片中分时 复用的传感器单元在接收超声波信号时,所述控制器通过时序控制采集所测动脉血管壁反 射回的超声波信号而屏蔽其他生物体反射回的超声波信号。 本说明书提供的所述超声波检测装置的另一些实施例中,所述数字处理芯片包括 MCU、DSP或者电子设备的核心处理芯片。 另一方面,本说明书实施例还提供一种检测血压的方法,包括: 使用上述任意一个或者多个实施例所述的动脉血压的超声波检测装置接触被测 动脉所对应的皮肤; 预检测阶段,检测装置判断超声波检测装置是否放置到被测动脉的附近; 初始化阶段,对被测动脉的血压进行初始化数据检测; 检测阶段,在初始化阶段后进行被测动脉的血压的正常检测,并输出检测数据。 本说明书一个或多个实施例提供的超声波芯片、超声波检测装置及检测血压的方 法,可以通过对超声波芯片的传感器阵列进行不同层分离布线方式,布设对传感器阵列的 驱动及接收控制线路,以进一步简化传感器阵列的控制线路布设,进而简化制作工艺以及 缩小硬件尺寸。 附图说明 为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是 本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的 前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中: 图1为本说明书提供的一种超声波芯片的模块结构示意图; 图2为本说明书提供的一个实施例中的传感器单元的结构示意图; 7 CN 111568468 A 说 明 书 4/17 页 图3为本说明书提供的另一个实施例中的第一电性布线图案示意图; 图4为本说明书提供的另一个实施例中的第二电性布线图案示意图; 图5为本说明书提供的另一个实施例中的超声波传感器阵列的布设方式示意图; 图6为本说明书提供的另一个实施例中的声阻抗层位置示意图; 图7为本说明书提供的另一个实施例中的超声波检测装置的模块结构示意图; 图8为本说明书提供的另一个实施例中的超声波检测装置的佩戴方式示意图; 图9为本说明书提供的另一个实施例中的电信号波形示意图; 图10为本说明书提供的另一个实施例中的控制电路的模块结构示意图; 图11为本说明书提供的另一个实施例中的接收模块的模块结构示意图; 图12为本说明书提供的另一个实施例中的模拟处理电路的模块结构示意图; 图13为本说明书提供的一种检测血压的方法的流程示意图。