一种用于无线光纤记录系统的无线传感器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于无线光纤记录系统的无线传感器，属于神经科学领域的科研仪器，特别涉及钙成像记录技术，解决了现有技术中(1)光电传感器设于记录主机内导致记录主机体积大；(2)记录主机与插芯针通过跳线连接导致的信号传输不稳定的问题。本实用新型专利技术的无线传感器位于DAQ主机外，并与所述DAQ主机无线连接，所述无线传感器包括传感器外壳，所述传感器外壳的第一侧面设有第一安放槽，所述传感器外壳的顶部设有第二安放槽。本实用新型专利技术的无线传感器位于记录主机外，且无线传感器直接与插芯针连接无需跳线，减小了记录主机体积，且提高了信号传输精度。高了信号传输精度。高了信号传输精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无线光纤记录系统的无线传感器


[0001]本技术涉及神经科学领域的科研仪器，特别涉及钙成像记录技术，尤其涉及一种用于无线光纤记录系统的无线传感器。

技术介绍

[0002]近几年来，光纤记录系统作为一种记录自由活动动物的大脑特定核团的神经元活动的技术，在神经科学领域中广受欢迎。与传统的电生理记录方法相比，光纤记录系统具有抗电磁干扰能力强，记录稳定，时程较长等优势。与双光子显微镜检测相比，光纤记录系统在使用过程中无须麻醉动物和固定动物头部，而且可以记录深层脑区。因此光纤记录系统在神经领域的研究中具有极为重要的作用。
[0003]现有的光纤记录系统是有线方式的，其主要包含上位机软件、记录主机(即DAQ主机)、光纤跳线、插芯针。其中上位机软件与记录主机之间由USB连接。记录主机内部设有光源系统、光电传感器和数据采集卡(即主板)，记录主机的光源出口连接有光纤跳线，光纤跳线的另一端连接插芯针，插芯针植入于动物脑内。
[0004]现有的光纤记录系统都需要通过光纤跳线连接，这会对实验动物的行为造成一定的干涉，比如活动范围减小，无法做一些管道类实验，并且光纤也有缠绕的风险。激光作为光源会使DAQ(Data Acquisition，数据采集)主机体积增大，且激光装置与光电传感器、数据采集卡同在DAQ 主机内会有较高的散热要求；且光源系统到跳线到插芯针之间的连接性要求较高，如果耦合不准会发生光路上相关零部件的损坏或传输信号的丢失、记录不准确等。此外，光信号仅必须通过跳线再传输给光电传感器，光信号的传输路径较长，会引起信号传输的不稳定，且跳线传输也会有干扰存在，这是因为跳线本身具有荧光效应，当光传输到光纤的时候，光纤本身的荧光效应就会带来干扰。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本技术实施例旨在提供一种用于无线光纤记录系统的无线传感器，用以解决以下问题之一：(1)光电传感器设于记录主机内导致记录主机体积大；(2)记录主机与插芯针通过跳线连接导致的信号传输不稳定的问题。
[0006]本技术提供了一种用于无线光纤记录系统的无线传感器，所述无线传感器位于DAQ主机外，并与所述DAQ主机无线连接；所述无线传感器包含传感器外壳，所述传感器外壳内设置有激发光路、收集光路和电池。
[0007]进一步地，所述传感器外壳的第一侧面设有第一安放槽，所述传感器外壳的顶部设有第二安放槽，所述传感器外壳(11)上设有电性连接端，通过所述电性连接端可为所述电池充电。
[0008]进一步地，自所述传感器外壳的上端而下依次设有位于第一轴上且相互连通的阶梯孔、第一连接孔、第二槽孔、第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔，所述第二槽孔与所述第一安放槽连通，所述阶梯孔与所述第二安放槽连通。
[0009]进一步地，所述传感器外壳内还设有第三槽孔和第二连接孔，所述第三槽孔的一端与所述传感器外壳的第二侧面贯通，另一端与所述第二连接孔的一端连通，所述第二连接孔的另一端与所述第一圆柱孔垂直连通。
[0010]进一步地，所述传感器外壳内还设有与所述第二连接孔垂直连通的第四槽孔，所述第四槽孔位于所述第二连接孔的中部，且与所述第一安放槽连通。
[0011]进一步地，所述第二槽孔位于所述第一连接孔和第一圆柱孔的连通处且倾斜45
°
设置。
[0012]进一步地，所述第二侧面与所述第一侧面垂直，所述第一安放槽上设有侧盖板，所述第二安放槽上设有顶盖板，所述第二侧面处设有第一主板。
[0013]进一步地，所述第二侧面上设有相互连通的线槽和电池槽，所述线槽与所述阶梯孔、第三槽孔均连通。
[0014]进一步地，所述无线传感器还包括光源、二向色镜、自聚焦透镜和套管，所述光源设于所述阶梯孔内，所述二向色镜设于所述第二槽孔内，所述自聚焦透镜设于所述第一圆柱孔和第二圆柱孔内，所述套管设于所述第三圆柱孔内。
[0015]进一步地，所述无线传感器还包括光电转换元件、第二滤光片和电池，所述第二滤光片设于所述第四槽孔内，所述光电转换元件设于所述第三槽孔内，所述电池设于电池槽内。
[0016]进一步地，所述第三槽孔和第四槽孔位于第二轴上，所述第二轴与所述第一轴垂直，并通过所述二向色镜，所述二向色镜与所述第一轴、第二轴均成45
°
设置。
[0017]与现有技术相比，本技术至少可实现如下有益效果之一：
[0018](1)本技术采用了无线方式进行传输和控制，使无线传感器和 DAQ主机部分不需要通过线缆连接，不仅改善了系统的便捷性，减少了对于动物行为的干涉，让小动物在实验过程中可以自由活动，有效的降低了活动范围限制，并且在一些封闭型的实验场地，有其天然优势。使科研人员可以做一些管道类的行为学实验，并且由于取消了光纤跳线，同时改善了光在系统内的传输效率，降低了信号记录中的干扰，提高了记录的精度，使最终的实验结果更加客观。
[0019](2)本技术把复杂的光学结构从原来的DAQ主机内移动到了更前方的无线传感器中，直接作用于小动物(小鼠)脑部，小巧精致，体积足够小重量足够轻(重量小于等于3g，体积小于等于2立方厘米)，不会影响小鼠的活动。无线传感器的精度达到1uw(光功率)，通过精密的光路设计，保证了所需波段光的入射，反射其他波段的光，提高传感器的灵敏度。
[0020](3)本技术增加了蓝牙传输，可通过蓝牙来控制无线传感器以及接收数据，做到了无线传输，不再受制于光纤跳线。原有庞大的记录主机，既有光源系统又有光学传感器还负责数据传输，体积较大。
[0021](4)本技术的无线传感器是有源式的，内含电池，续航时间大于等于1小时，用完后可通过充电模块充电。
[0022](5)本技术取消了光纤跳线(含延长线、滑环)，直接将无线传感器接入到插芯针，通过无线蓝牙模块进行通信和控制。去除了原有的通过光纤跳线来传输光的结构，直接把光学结构缩小并放置于老鼠脑袋上的小型无线传感器内，避免了原有跳线传输带来的传
输干扰，可以直接从近距离的无线传感器上获取接收的钙成像信号，使数据结果更加精准，同时由于不需要使用跳线，去除了因跳线引起的限制小鼠行为的不利因素以及跳线带来的荧光干扰。
[0023](6)本技术的第一滤光片可以省略，使得光路更加精简，对光的影响降到最低；同时，使得无线传感器的重量和体积更加轻巧。
[0024]本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0025]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0026]图1为具体实施例的无线传感器结构示意图；
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，所述无线传感器(1)位于DAQ主机(2)外，并与所述DAQ主机(2)无线连接；所述无线传感器(1)包含传感器外壳(11)，所述传感器外壳(11)内设置有激发光路、收集光路和电池。2.根据权利要求1所述的用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，所述传感器外壳(11)的第一侧面(118)设有第一安放槽(125)，所述传感器外壳(11)的顶部设有第二安放槽(128)，所述传感器外壳(11)上还设有电性连接端，通过所述电性连接端可为所述电池充电。3.根据权利要求2所述的用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，自所述传感器外壳(11)的上端而下依次设有位于第一轴上且相互连通的阶梯孔(111)、第一连接孔(113)、第二槽孔(117)、第一圆柱孔(114)、第二圆柱孔(115)和第三圆柱孔(116)，所述第二槽孔(117)与所述第一安放槽(125)连通，所述阶梯孔(111)与所述第二安放槽(128)连通。4.根据权利要求3所述的用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，所述传感器外壳(11)内还设有第三槽孔(119)和第二连接孔(120)，所述第三槽孔(119)的一端与所述传感器外壳(11)的第二侧面(121)贯通，另一端与所述第二连接孔(120)的一端连通，所述第二连接孔(120)的另一端与所述第一圆柱孔(114)垂直连通。5.根据权利要求4所述的用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，所述传感器外壳(11)内还设有与所述第二连接孔(120)垂直连通的第四槽孔(110)，所述第四槽孔(110)位于所述第二连接孔(120)的中部，且与所述第一安放槽(125)连通。6.根据权利要求3
‑
5任一项所述的用于无线光纤记录系统的无线传感器，其特征在于，所述第二槽孔(117)位于所述第一连接孔(113) 和第一圆柱孔(114)的连通处且倾斜45
°
设置。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，李昕，彭晓聿，李小鹏，韩磊，唐受功，胡志凯，曹鹏，
申请(专利权)人：杭州佳量医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：