[发明专利]基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置及监测系统

权利要求书

1.一种基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，包括：

传力柱，与用户的皮肤连接，用于传递用户的心跳压力；

贴片式声表面波传感器，与传力柱连接，用于将用户的心跳压力转换为电信号，同时实现电信号和声表面波信号的互换；

传输天线模块，与贴片式声表面波传感器连接，用于接收外界的激励电信号并传递至贴片式声表面波传感器，同时无线传输贴片式声表面波传感器传递的电信号。

2.根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述贴片式声表面波传感器包括：

压电材料基片，与传力柱连接，作为声表面波传递的物理介质；

叉指换能组件，位于压电材料基片上，与传输天线模块连接，用于将用户的心跳压力转换为电信号并发送至传输天线模块，同时接收传输天线模块输入的激励电信号；

外围保护组件，分别与压电材料基片和叉指换能组件连接，用于保护压电材料基片和叉指换能组件。

3.根据权利要求2所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述叉指换能组件包括：

叉指换能器，位于压电材料基片上，与传输天线模块连接，用于接收外界的激励电信号并转换成声表面波信号，同时向传输天线模块发送电信号；

反射栅，位于压电材料基片上，与叉指换能器连接，用于反射压电材料基片上叉指换能器发出的声表面波信号与心跳压力产生的声表面波信号的混合信号至叉指换能器。

4.根据权利要求3所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述叉指换能器和反射栅的相对位置通过有限元分析法确定。

5.根据权利要求2所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述外围保护组件包括：

基片支架单元，位于压电材料基片的上下两侧，用于支撑压电材料基片；

保护薄膜，位于压电材料基片的外表面，用于覆盖压电材料基片。

6.根据权利要求5所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述基片支架单元包括至少4个基片支架，所述基片支架分散布置于压电材料基片的上下两侧。

7.根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述传输天线模块包括：

微带传输线，与贴片式声表面波传感器连接，用于传输贴片式声表面波传感器发出的电信号；

微型天线，与微带传输线连接，用于对电信号进行无线传输。

8.根据权利要求7所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述微型天线的横截面积为5-7mm²。

9.根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置，其特征在于，所述贴片式声表面波传感器的厚度在3-5mm之间。

10.一种基于如权利要求1所述的声表面波传感器的睡眠质量数据采集装置的睡眠质量监测系统，其特征在于，包括：

睡眠质量数据采集装置，用于采集用户的睡眠质量数据并进行无线发送；

控制终端，用于向睡眠质量数据采集装置发射激励电信号，同时接收睡眠质量数据采集装置发送的睡眠质量数据；

所述控制终端包括：

信号交互模块，用于向睡眠质量数据采集装置发送激励电信号，同时接收并处理睡眠质量数据；

睡眠质量分析模块，用于分析信号交互模块接收的睡眠质量数据，根据睡眠质量数据计算用户心跳压力的平均度以及相邻两次心跳压力时间间隔的相似程度，并根据计算结果判断用户的睡眠质量。