一种具有可插接式分体检测模块的检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及检测设备，其可由待测对象于家中自行测量生理参数，尤其涉及一种具有可插接式分体检测模块的检测仪。


背景技术：

2.当今社会，随着物质条件的提升，人们对生活质量的重视程度日渐增长，个人身体的健康状况成了人们茶余饭后的话题，而身体状况通过各项生理指标检测的数值来量化显示是目前最为科学的方法，人们常对自己及家人朋友的脉搏、血压、血糖、尿酸及心率等常见指标较为关注，如今市面上检测人体各项生理指标的仪器都是独立单一的，其用于检测的设备诸如血糖监测仪、血压计等都是已知的。
3.在现有技术中，这些独立检测设备大多为医院内的专用设备，其功能单一，并且操作复杂、不易携带，尤其是不便于日常生活的检测需求。但也已经有了便于用户在家中使用的小型设备，例如便携式测温仪、血糖仪和血压计等。因此，常见情况是家中备有大量简易检测设备，对于老年人而言或者经常出差的人员，携带大量常用检测设备如心电监护仪、血糖仪和血压计等就成为了一项相当麻烦事项。此外，如此之多的设备都分别设置了各自的测试机构和电源及显示控制单元。因此这些设备单个造价不菲，合计购置成本更高。
4.更为糟糕的情况是，这些设备各自都有自己的使用说明和操作规程，分别以五花八门的形式来显示检测结果，对于用户而言，使用学习成本相当之高。此外，这些内置有电池的设备因各种原因最终也会成为电子垃圾，对环境负担很重。
5.cn202776279u公开了一种多功能健康检测仪，其设有多个检测接口，检测接口与主板上的进行不同检测项目的检测模块连接，使得检测仪可以一次性地完成多个生理指标的检测。该专利核心目的是同时处理多个检测项目，在显示屏上同时显示大量测量数据(见其图4)。由于该监测仪旨在强调可拓展性，故其便携性仅限于其本身；倘若将心电、脉搏、心率、体温、血压、血糖、血脂等检测仪器考虑在内，则其体积势必极大增大，而失去便携性。而且依据其说明书及附图可知，其事实上相当于一台生理指标收集终端，用于在连接各种现有检测仪器时，采集汇总数据并在监测仪上同时显示。该专利并未涉及外接检测仪器与检测仪联体使用时的各种合理设置，例如没有考虑mcu与a/d转换模块如何合理地设置于检测仪与外接检测仪器以达成最佳检测以及最小体积，更没有涉及数据连接和处理的问题以合理减少冗余重复的电子部件，也没有考虑外接检测仪器的供电问题。
6.cn211122887公开了一种具有分体式结构的分析仪，包括：主机，主机设有第一电路板及与所述第一电路板电连接的显示模块；测量模组，与主机可拆卸地连接，测量模组设有第二电路板，第二电路板与第一电路板电连接，第二电路板设有检测端口。其优点是在使用过程中，有利于测量模组的更换，相较于主机，测量模组是极易污染损坏的部分，可有效降低更换成本，增加便利性。其分析仪设计为分体式结构，且主体连接外部测量模组仅是为了便于更换，降低更换成本，而对于测量模组本体、主机以及测量模组与主机间的连接等方面并没有做过多设计考量。譬如，该专利的主机其实是用于输出、处理及储存数据的终端，
在其独立不外接测量模组时，其主机本身并无任何检测能力，因此主机本身不具备检测功能；另一方面，若通过该分体式的结构组成不同类型的分析仪时，那么针对每种类型的分析仪，主机与测量模组的机械或电子结构及其之间连接关系等都需要做适应的改变，将提高设计及制造成本。此外，因检测模块的功能与形式多种多样，若每种类型的检测模块都内置诸如电源、显示屏等类型的元件，那么势必会增加整个检测设备的体积与成本，加大了能源消耗率同时也降低了整体设备应带来的便携性。
7.现有技术中还有多种分体式的检测系统，其中大多数都是检测设备与主机分别自成一体，本身能够独立完成从检测到显示的各项功能，所谓的主机都是为了采集数据而以无线或有线连接的方式连接至检测设备。主机与检测设备各自独立的方式，造成了电源、数据、操作和显示的大量重复设备，带来了设备成本的同时，客观上导致了设备便携性下降。在这类系统体系下，假设采用主机配合十几种不同检测设备的方式，很可能会出现因为锂电池过多而无法携带上飞机也无法托运的尴尬场景。
8.因此市场上需要一种便携式检测仪，其包括检测模块(尤其是可分体存放的检测模块或者说可分体的检测模块)，所述可分体的检测模块能够组合至便携式多功能健康检测系统以达成相应检测目的。
9.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

10.针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种具有可插接式分体检测模块的检测仪，尤其是可分体存放的检测模块，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。
11.为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有可插接式分体检测模块的检测仪，至少包括：
12.主体模块，其用于输出及存储各项检测任务的数据，
13.至少一个分体检测模块，其通过接口适配连接于主体模块以执行相应检测任务。
14.优选地，主体模块在集成有至少一种检测单元的状态下至少能够通过至少一个主体模块接口外接至少一个分体检测模块，仅当分体检测模块连接到主体模块之时，分体检测模块才能执行不同于主体模块内的检测单元的检测任务。
15.优选地，所述主体模块和/或所述分体检测模块的检测单元设置有至少一个运算分析单元，其能够处理所述主体模块的至少一种检测单元的检测数据和/或处于与所述主体模块连接状态的至少一个分体检测模块的检测数据。
16.优选地，所述主体模块至少包括用于测量血糖、血酮和尿酸的电化学检测单元和/或用于检测血压的示波法检测单元，所述主体模块设置有至少一个用于检测和/或校准的端口，其中，所述电化学检测单元和/或所述示波法检测单元连接于所述主体模块内的运算分析单元。
17.优选地，所述运算分析单元连接有和/或集成有至少一个能够以分通道方式接收所述主体模块和/或所述分体检测模块内检测单元的检测任务数据的模数转换器。
18.优选地，所述分体检测模块内能够设置id模组，在相应的分体检测模块对接至所述主体模块之时，所述分体检测模块响应于所述对接而向所述主体模块提供用于识别所述分体检测模块内部所述id模组的模块id数据，所述主体模块基于所述模块id数据通过手动选择和/或自动选择的方式来确定检测仪的工作模式。
19.优选地，所述主体模块能够响应于所述主体模块确定的工作模式来确定所述运算分析单元的数据处理模式，尤其是针对来自与所述主体模块接口适配连接的相应分体检测模块的数据的数据处理模式。
20.优选地，仅当所述分体检测模块连接到所述主体模块之时，所述分体检测模块才能响应于所述主体模块的相应操作，用以启动所述分体检测模块的检测任务。
21.优选地，所述主体模块还包括电源，使得仅当所述分体检测模块连接至所述主体模块时，所述分体检测模块才能得到供电。
22.优选地，仅当所述分体检测模块连接到所述主体模块之时，所述分体检测模块才能响应于所述主体模块的相应操作，用以启停所述分体检测模块的检测任务，和/或向所述主体模块存取数据，和/或通过所述主体模块的显示部显示与检测任务相关的信息。
23.优选地，所述主体模块内设置有无线通信模组，用以从外部设备收发与所述分体检测模块和所述检测单元相关的数据和/或外部指令。
24.优选地，所述分体检测模块包括但不限于血氧检测模块、血糖检测模块、血压检测模块、血脂心电检测模块、干化学检测模块(如血脂四项、血红素、心肌酶等)、脉搏、荧光和胶体金法检测模块(如孕酮检测、艾滋、流感、毒品等各种抗体抗原检测)、心电检测模块、体脂检测模块、胎心检测模块、母乳分析检测模块、气体含量检测模块、肺功能测峰流速检测模块等。
25.本实用新型的有益技术效果：
26.1、检测仪中的分体检测模块仅通过主体模块供电，降低能量消耗，具有一定的经济环保意义。
27.2、分体检测模块自身不带电，且其电子和/或机械结构较为简单，故其造价低廉，可大量节约成本。
28.3、通过主体模块上的数据处理器和控制程序库来控制检测仪的工作方式，简化操作流程，提高检测效率。
29.4、该检测仪外形小巧轻便，可分体拆卸以便于分装保存，因此可适用于多种随机场合。
30.5、该检测仪通用性强，能够组装形成多种类型的检测设备，以能够简单迅速地完成多项生理指标的检测任务。
31.6、可根据用户的实际情况，配置各种类型的检测仪以方便于个人的检测计划，能够满足于各类人群的医学检测需求。
附图说明
32.图1是本实用新型优选的工作原理图；
33.图2是分体检测模块200一种优选的结构示意图；
34.图3是主体模块100一种优选的结构示意图。
35.附图标记列表
36.100：主体模块
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108：储存部
37.101：主体模块接口
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109：显示部
38.102：运算分析单元
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110：操作部
39.103：端口
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111：无线通信模组
40.104：检测单元
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200：分体检测模块
41.104-a：电化学检测单元
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201：接口
42.104-b：示波法检测单元
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202：数据采集器
43.106：模数转换器
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203：id模组
44.107：电源
具体实施方式
45.下面结合附图进行详细说明。
46.在本文中分体检测模块是指：可分体存放的检测模块(或者说可分体的检测模块，也称为分体检测模块)，可分体的检测模块或者说分体检测模块均能够连接或者说组合至便携式多功能健康检测系统以达成相应检测目的。
47.在本文中主体模块是指：用于连接至少一个前述检测模块的主体模块，该主体模块具有供电单元(电池或电源)、分析单元(mcu)、存储单元(eeprom)、反馈单元(视觉、听觉和/或触觉)和/或操作单元等，用以发送或接收来自所连接的检测模块的数据、指令和/或信令，用以与所连接的检测模块进行认证，用以向所连接的检测模块供电，用以重启/重置所连接的检测模块，用以检验、标定所连接的检测模块等。
48.本实用新型提供了一种具有可插接式分体检测模块的检测仪，检测仪可以包括以下部件之一：主体模块100，标准化的主体模块接口101，分体检测模块200，接口201，见图1。
49.根据一种优选实施方式，主体模块100内部集成有至少一种检测单元104以完成至少一项生理指标的检测任务，其外部设置有至少一个主体模块接口101以能够至少在电流信号和/或机械组合方面适配所有分体检测模块200。分体检测模块200不同于主体模块100内的检测单元104，其通过与主体模块接口101相匹配的接口201连接于主体模块100以实现与主体模块100间的机械连接和/或信号传输从而完成不同于主体模块100内检测单元的检测任务，仅当分体检测模块200连接到主体模块100之时分体检测模块200才能执行相应的检测。
50.根据一种优选实施方式，主体模块100内的检测单元104设置有一块电路板，电路板包括模数转换器106和运算分析单元102(cpu：central processing unit，中央处理器)，其中，模数转换器106能够集成于设置在主电路板上的运算分析单元102或独立设置于电路板，以将未经转化处理的原始数据转变为运算分析单元102能够处理的数据类型。运算分析单元102能够处理经模数转换器106转化后的集成于主体模块100的至少一种检测单元104的检测数据和/或处于与主体模块100连接状态的至少一个分体检测模块200的检测数据。运算分析单元102也可以是dsp(digital signal processor)、mcu(micro control unit)或mpu(micro processor unit)。运算分析单元102可以集成片上外围器件或外接外围器件(例如存储器阵列)。
3.0(usb 3.1gen1/usb 3.2gen1)、usb 3.1(usb 3.1gen2/usb 3.2gen2x1)、usb 3.2(usb 3.2gen2x2)、usb 3.2gen 1x2、usb 3.2gen 2x2、usb4、usb on-the-go补充标准以及usb power delivery；也包括无线通用串行总线(wireless universal serial bus，缩写wireless usb或wusb或无线usb)。
61.优选地，在分体检测模块200通过其接口201对接至主体模块100时，因分体检测模块200类型不同，其具有用于识别其特定身份的特定类型身份识别信息，所以主体模块需要设置相应的工作模式，才能配合所对接的分体检测模块。此时，例如分体检测模块200需要通过接口201向主体模块100发送身份认证请求，该身份认证请求主要由模块id数据(可以是如制造商编码、设备型号、组成部件的硬件编码及功能序列号等适合表明id的其他数据)承担。在主体模块100接收到来自于分体检测模块200的身份认证请求，即模块id数据时，主体模块100将模块id数据同其内部预先储存的标准身份信息进行比对，以模块id数据与标准身份信息间的匹配程度来确定分体检测模块200的具体类型，从而确定检测仪的具体工作模式。
62.优选地，主体模块100通过分体检测模块200内的id模组203来判定通过主体模块接口101适配连接的分体检测模块200的具体类型从而判定检测仪的具体工作模式。当同主体模块100适配连接的分体检测模块200所执行的检测任务不同于主体模块100内的检测单元104所执行的检测功能时，主体模块100基于模块id数据，在确定分体检测模块200的具体装置的结构及功能类型后，以手动选择和/或自动选择的方式来确定检测仪的具体工作模式从而完成后续的检测任务及数据处理分析过程。
63.根据一种优选实施方式，分体检测模块200至少能够在其通过接口201对接至主体模块100之时，将相应的检测数据发送至主体模块100输出和/或用于储存。接口201在不同型号的分体检测模块200上都是同样的，主体模块100能够响应于主体模块100确定的工作模式来确定运算分析单元(102)的数据处理模式，尤其是针对来自与主体模块接口101适配连接的相应分体检测模块200的数据的数据处理模式。
64.根据一种优选实施方式，主体模块100内可设置有无线通信模组111，用以从外部设备收发与分体检测模块200和检测单元相关的数据和/或外部指令。
65.进一步地，由于分体检测模块200功能单一，其能够极大程度缩小体积，从而当其需要连接至外部其他装置诸如主体模块100时，两者仍然得到较小的便携性。主体模块100通过统一的接口连接分别承担不同功能的分体检测模块200(它们均功能单一地构成)，则整个系统都将在整体上获得经济性与便携性。
66.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象血液成分中氧气含量的血氧分体检测模块时，血氧分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的至少两个发光二极管向待测对象的待测部位发送不同波长的光束，根据氧结合血红蛋白后对不同波长光束的吸收率的不同以检测血红蛋白比例并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象血液中的含氧量。
67.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象血液成分中血糖含量的血糖分体检测模块时，血糖分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其通过传感器内置的至少三个电极头，包括工作电极、参比电极及对电极来检测待测对象血液中的葡萄糖与试纸中葡萄糖氧化酶发生化学反应后产生的电流量，并
将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象血液内的血糖含量。
68.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象血压波动情况的血压分体检测模块时，血压分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其通过传感器内置的压力传感器来测量待测对象流经袖带的血流的收缩压力和/或舒张压力，并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象的血压值。
69.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象心率的心电分体检测模块时，心电分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的电极来测量人体体表间特定两点的电位差变化，并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象的心率变化值以反映待测对象心脏的工作状态。
70.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象血液成分中多项脂类化合物指标的血脂分体检测模块时，血脂分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的检测板和/或血脂测定器配套的刺针及测试纸来完成对血液内诸如胆固醇、甘油三酯等物质与特定物质反应后数据的测量，并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象血液内的脂类物质含量。
71.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象血液成分中孕酮含量的孕酮分体检测模块时，孕酮分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的荧光探针溶液测量荧光强度，并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象血液内的孕酮含量。
72.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象呼出气体的气体含量分体检测模块时，气体含量分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的离子室、紫外灯及采集电极测量电流值，并将检测数据发送至运算分析单元102从而检测待测对象的呼出气体浓度比例。
73.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象体脂率的体脂分体检测模块时，体脂分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的金属电极片和/或ito导电膜通电后来测量体内脂肪、蛋白以及碳水化合物含量，由于脂肪的不导电性，通过闭合回路里的电流大小会有所不同，通过运算分析单元102的处理结果从而检测待测对象的体脂率。
74.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象母乳成分的母乳分体检测模块时，母乳分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的超声波感应单元和/或红外线感应单元来检测母乳成分，通过超声波的反馈信号与运算分析单元102处理的乳汁成分浓度之间的相关性来判断待测对象体内的母乳成分。
75.优选地，若同主体模块100适配连接的分体检测模块200是用于检测待测对象肺功能的肺功能峰值流速分体检测模块时，肺功能峰值流速分体检测模块内部设置有诸如传感器一类的数据采集器202，其利用传感器内置的峰值流速单元和/或游标指针来检测肺功能峰值流速。
76.为了便于理解，将本实用新型的一种具有可插接式分体检测模块的检测仪的工作原理和使用方法进行论述。
77.在使用根据本技术所提供具有可插接式分体检测模块的检测仪时，当需要对检测
对象的诸如血糖、血酮等一系列利用电化学检测方法检测的生理指标和/或诸如血压等一系列利用示波法检测方法检测的生理指标进行检测时，可利用设置于主体模块上的端口和/或集成于其内部的检测单元来完成上述生理指标的检测并至少能够通过显示部109输出相应的结果参数。反之当需要检测不同于主体模块自身检测单元所具备的至少一部分生理指标的检测之外的其他生理指标时，将分体检测模块200通过其自身的接口201可插拔地连接至检测仪上的主体模块接口101以至少获得工作电力和/或进行数据连接。分体检测模块200能够通过接口201将其内部id模组203的模块id数据发送至主体模块100，主体模块100能够基于分体检测模块发送的模块id数据确立分体检测模块的具体类型从而确立具体的工作模式。分体检测模块200能够响应于主体模块100匹配连接而执行检测任务和/或执行检测任务之前的重置任务，并将检测任务和/或执行检测任务之前的重置任务的相关数据发送至运算分析单元102以获得不同于主体模块所检测至少一部分生理指标数据之外的其他生理指标值和/或校验值。分体检测模块200可将最终的检测结果通过接口201输送至主体模块100并至少通过显示部109输出。
78.本实用新型的检测仪成本低廉、小巧轻便，可随身携带适应于多种使用场合，通用性能强，可轻松更换相应检测模块以实现多种生理指标的检测功能。
79.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。