一种多光谱收发集成传感器及非接触式无损血糖仪制造技术

本发明专利技术公开了一种多光谱收发集成传感器及非接触式无损血糖仪，该传感器包括基板、均置于基板上的发射模块、探测模块和读出电路，所述发射模块包括包括多种不同波长范围的光源；所述探测模块包括多种可响应不同波长范围的探测器。发射模块和探测模块均采用多个，光源的波长范围和探测器响应的波长范围均有多种，通过多点检测，为后续血糖计算提供多组数据，大大提高血糖检测的精度，其可直接为医疗提供数据。

【技术实现步骤摘要】
一种多光谱收发集成传感器及非接触式无损血糖仪
本专利技术涉及血糖仪领域，更具体的说是涉及一种多光谱收发集成传感器及非接触式无损血糖仪。
技术介绍
采用非接触式血糖仪可避免传统血糖仪通过手指采血或者表皮采集等手段来检测血糖导致被测人员被细菌、病毒感染的风险以及被测人员之间交又感染的风险。非接触式无损血糖仪是一种不直接接触皮肤、也不会导致皮肤表面破损的新型血糖仪。非接触式无损血糖仪的工作原理是采用光学手段，通过检测血液中的糖类分子对特殊波长光线的吸收强度变化来表征血糖浓度的变化，具有操作简单、准确度高的特点，其核心部件是多光谱收发集成传感器。其工作原理是通过发射模块发出的光照射待测目标或物体，经目标反射或散射后，一部分光将会返回传感器，由探测模块接收并将光信号转换成电信号，然后通过读出电路实现信号放大处理后输出，其可用于非接触式无损血糖仪研制，并可广泛用于生物医学、工业农业、交通运输、安全监控等领域。但是，现有的非接触式血糖仪传感器采用单点光源，采用单一数据实现测量，其测量的精度低，测量数据仅能作为参考值，不能作为医疗数据使用。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种多光谱收发集成传感器及非接触式无损血糖仪。本专利技术通过下述技术方案实现：一种多光谱收发集成传感器，包括基板、均置于基板上的发射模块、探测模块和读出电路，所述发射模块包括包括多种不同波长范围的光源；所述探测模块包括多种可响应不同波长范围的探测器。本方案在现有传感器结构的基础上做了改进，即发射模块和探测模块均采用多个，光源的波长范围和探测器响应的波长范围均有多种，通过多点检测，为后续血糖计算提供多组数据，大大提高血糖检测的精度，其可直接为医疗提供数据。作为优选，基板包括重叠设置的上层基板和下层基板，所述上层基板上设置有孔，所述发射模块置于上层基板上，所述探测模块置于下层基板上且与孔位置对应处。现有的传感器，其采用单层基板结构，即发射模块、探测模块和读出电路置于同一层上，采用该种结构，其存在以下问题：其一、发射模块、探测模块之间存在串扰，该串扰噪声会对传感器的精度造成影响；其二、探测模块会受其他杂散光的干扰，传感器的测试精度受到影响。本方案将基板设置为双层结构，发射模块、探测模块分别置于不同的基板上，可大大减小串扰噪声对测量精度的影响。探测模块置于下层基板，上层基板上设置孔，孔的设置使上层基板不仅不会对探测模块光接收产生影响，且由于孔四周侧壁包围在探测模块周边，使上层基板的孔壁构成遮挡结构，避免杂散光对探测模块的影响，进一步的提高测试精度。一种非接触式无损血糖仪，包括控制器、传感器和信号处理电路，传感器为上述的多光谱收发集成传感器，所示光源通过光源驱动电路连接在控制器上，所述探测器依次通过读出电路、信号处理电路与控制器相连。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术设置多个光源和多个探测器，实现多点检测，为后续血糖计算提供多组数据，大大提高血糖检测的精度，其可直接为医疗提供数据。2、本专利技术的基板为双层结构，发射模块、探测模块分别置于不同的基板上，可大大减小串扰噪声对测量精度的影响。3、本专利技术的基板为双层结构，探测模块置于下层基板，上层基板上设置孔，孔四周侧壁包围在探测模块周边，使上层基板的孔壁构成遮挡结构，避免杂散光对探测模块的影响，进一步的提高测试精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。图1为本专利技术的剖视图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术上层基板的结构示意图。图4为本专利技术下层基板的俯视图。图5为本专利技术下层基板的仰视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1至5所示的一种多光谱收发集成传感器，包括基板、发射模块、探测模块和读出电路，发射模块、探测模块和读出电路均置于基板上，基板为其提供支撑、电连接和散热功能。发射模块包括包括多种不同波长范围的光源4；探测模块包括多种可响应不同波长范围的探测器5，探测器响应的波长范围与光源的波长范围对应。优选的，光源至少有3个，探测器至少有2个。本实施例的传感器运行原理与现有技术相同，即红外光谱吸收原理。光源产生不同波长范围的光，先检测无葡萄糖吸收条件下由光源发出的光强信号；测试时，血液中的甲基(C-H)官能团会对红外光产生选择性吸收，未被吸收的光反射回来被探测器接收，后端通过计算差值即可获得血糖指数。由于采用了多个不同波长范围的光源，且相应设置可响应不同波长范围的探测器，实现多点检测，为后续血糖计算提供多组数据，大大提高血糖检测的精度，其可直接为医疗提供数据，检测的准确率可达90%以上。实施例2本实施例在上述实施例结构的基础上做了优化，即基板包括重叠设置的上层基板1和下层基板2，所述上层基板1上设置有孔11，所述发射模块置于上层基板1上，所述探测模块置于下层基板2上，即发射模块相比于探测模块更接近待测目标或物体；探测模块置于与孔11位置对应处，上层基板1置于探测模块四周，即构成遮挡物，以避免杂散光对探测模块2的影响。孔优选置于上层基板1的中心。实施例3本实施例基于上述实施例的结构，公开一具体优选方法。本实施例中，光源采用14个，探测器两个。光源的中心波长分别为525纳米、525纳米、700纳米、700纳米、880纳米、880纳米、940纳米、940纳米、950纳米、950纳米、1050纳米、1050纳米、1200纳米、1200纳米，不同的中心波长对应不同的波长范围；探测器响应波长范围分别为400纳米至1000纳米、1000纳米至1700纳米。具体的，光源可采用发光二极管、激光二极管等发光器件，探测器可采用光电二极管、雪崩二极管等光伏型探测器或者是光导型探测器。读出电路与探测模块电性连接，实现探测模块的信号放大。具体的，其制备工艺如下：A、将两层PCB板贴装形成基板，两层PCB板分别构成上层基板1和下层基板2，在上层基板1的中心留孔，外围留有贴装压焊块，下层基板2上表面中心留有贴装压焊块，下层基板2下表面中心留有贴装压焊块。B、将中心波长分别为525纳米、525纳米、700纳米、700纳米、880纳米、880纳米、940纳米、940纳米、950纳米、950纳米、1050纳米、1050纳米、1200纳米、1200纳米的发光二极管较对称地贴装在上层基板1外围贴装压焊块上，组成七种光源，形成发射模块。C、将响应波长范围为400纳米至1000纳米的硅光电二极管SiPD和响应波长范围为1000纳米至1700纳米铟镓砷光电二极管InGaAsPD,按照每种一只的数量，贴装在下层基板2上表面中心贴装压焊块上，组成两种探测器，形成探测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多光谱收发集成传感器，包括基板、均置于基板上的发射模块、探测模块和读出电路，其特征在于，所述发射模块包括包括多种不同波长范围的光源；所述探测模块包括多种可响应不同波长范围的探测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种多光谱收发集成传感器，包括基板、均置于基板上的发射模块、探测模块和读出电路，其特征在于，所述发射模块包括包括多种不同波长范围的光源；所述探测模块包括多种可响应不同波长范围的探测器。


2.根据权利要求1所述的一种多光谱收发集成传感器，其特征在于，所述基板包括重叠设置的上层基板（1）和下层基板（2），所述上层基板（1）上设置有孔（11），所述发射模块置于上层基板（1）上，所述探测模块置于下层基板（2）上且与孔（11）位置对应处。


3.根据权利要求1所述的一种多光谱收发集成传感器，其特征在于，所述孔（11）置于上层基板（1）的中心。


4.根据权利要求1所述的一种多光谱收发集成传感器，其特征在于，所述光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王希政，赵旭，
申请(专利权)人：成都智达和创信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51