本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种医疗电子教学装置和系统。
背景技术：
为了提高学生的实践能力和增进学生的研究水平，逐渐引入“三位一体”的教学理念，即每门课程必须配备实践教材、教学视频和实践平台，那么相关的电子教学装置和设备在实践平台的运用也就非常重要。
例如在生物医学工程相关专业的实验中，需要运用电子设备检测出人体的血压、体温、呼吸等生理参数进行学习和研究，但是现有的医疗电子教学装置只能测量人体生理参数模拟器的信号，无法直接对人体信号进行测量，而且模拟器与人体的信号有很大的区别，导致现有的医疗电子教学装置很难满足现代的实验教学。
可见，现有技术中的医疗电子教学装置无法直接对人体信号进行检测，不能满足现代的实验需求。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一，为此，本实用新型的目的在于提供了一种医疗电子教学装置和系统，能解决现有技术中的医疗电子教学装置无法直接对人体信号进行检测的问题。
第一方面，本申请提供了一种医疗电子教学装置，所述装置包括：
采集器，用于采集检测目标的采样数据；
处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述供电电路包括：
无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能。
可选地，本实用新型的实施例中，所述采集器包括：
传感器，用于测量出检测目标的原始信号；
传感器电路，与所述传感器连接，还与所述处理器连接，用于将所述原始信号转换成所述采样数据。
可选地，本实用新型的实施例中，所述采集器包括：
传感器接口电路，与所述传感器电路连接，还与所述传感器连接，用于将所述传感器电路与接入的所述传感器相匹配。
可选地，本实用新型的实施例中，所述供电电路还包括：
充放电管理电路，与所述无线充电接收电路相连，还与所述充电电池相连，用于对所述充电电池的容量和充放电时间的管理。
可选地，本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
接口电路，与所述处理器相连，还与所述采集器的所述传感器电路相连，用于为所述医疗电子教学装置提供标准的采集扩展接口，所述处理器通过所述接口电路与多个采集器连接，接收不同的采样数据。
可选地，本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
通讯电路，与所述处理器相连，还与显示终端连接；
所述通讯电路包括：
电光-光电转换模块，与所述处理器相连，用于将来自所述处理器的第一电信号转换成光信号，再将光信号转换成第二电信号；
uart转usb模块，与所述电光-光电转换模块相连，还与所述显示终端相连，用于将来自所述处理器的uart信号转换成所述显示终端能识别的usb信号，还用于将来自显示终端的usb信号转换成所述处理器能识别的uart信号。
可选地，本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
身份识别模块，与所述接口电路相连，所述身份识别模块按照预定周期读取连接到所述接口电路的当前采集器的身份信息；
所述身份识别模块还用于判断当前身份信息与上一个周期获取的身份信息是否相同；
若所述当前身份信息与上一个周期获取的身份信息不相同，所述处理器根据所述身份信息，将所述当前采集器采集的检测目标的采样数据做相应的数据转换。
可选地，本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
升级模块，与所述通讯电路相连，还与所述处理器相连，用于接收系统升级指令；
所述升级模块还用于根据所述系统升级指令，通过所述通讯电路向显示终端发送响应包，使所述显示终端发送升级文件至所述升级模块；
所述升级模块还用于接收所述升级文件，并将所述升级文件存储至应用程序存储区。
可选地，本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
声光指示电路，与所述处理器相连，用监控所述医疗电子教学装置的工作状态。
第二方面，提供了一种医疗电子教学系统，所述系统包括：
医疗电子教学装置和显示终端；
所述医疗电子教学装置包括：
采集器，用于采集检测目标的采样数据；
处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述供电电路包括：
无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述显示终端为所述医疗电子教学装置提供显示和通讯功能。
本实用新型实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型实施例提供了一种医疗电子教学装置，所述装置包括：采集器，用于采集检测目标的采样数据；处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；所述供电电路包括：无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能。本实用新型的医疗电子教学装置可以直接检测出人体的生理参数，真实的采样数据提高了实验平台的教学精度，满足了现代的实验需求，并且本实用新型的供电电路将外接电源的电能转化为电磁能，再将电磁能转化为电能后供电，由于电能-电磁能-电能之间的转化可以使外接电源和本申请的医疗电子教学装置没有物理直连通道，使用本实用新型实施例的电子教学装置在直接测量生理参数时可以保证使用者的安全。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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。
图1所示为本实用新型的实施例的一种医疗电子教学装置的结构示意图；
图2所示为本实用新型的实施例的另一种医疗电子教学装置的结构示意图；
图3所示为本实用新型的实施例的通讯电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本实用新型实例中相同标号的功能单元具有相同和相似的结构和功能。
图1所示为本实用新型的实施例的一种医疗电子教学装置的结构示意图，如图1所示，医疗电子教学装置100包括：
采集器110，用于采集检测目标200的采样数据；
处理器120，与所述采集器110相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路130，与所述处理器120相连，用于为所述医疗电子教学装置100提供电能，所述供电电路130包括：
无线充电发射电路131，与外接电源相连，用于将来自外接电源400的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路132，与所述无线充电接收电路131相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池133，与所述无线充电接收电路132相连，用于储存来自所述无线充电接收电路132的电能，还用于为所述医疗电子教学装置100提供电能。
在实际应用中，检测目标200可以是人体，采集器110是可以采集到人体的生理参数的设备，例如心电导联设备连接到人体可以测量心电和呼吸信号，体温探头设备连接到人体可以测量体温信号，血氧探头设备连接到人体可以测量血氧信号，血压器连接人体可以测量出血压信号。采集器110将采集到的人体的采样数据，再经过处理器120将人体的采样数据转换成可以用于显示和实验的目标数据，最后发送到显示终端300上显示。其中，目标数据包括但不限于为心电图、体温和血压等，显示终端300包括但不限于计算机、手机和平板电脑等终端，所以本实用新型的实施例中的医疗电子教学装置可以直接测量出人体的生理参数，经过数据转换处理后，在计算机或者移动终端上显示，为实验平台提供真实的人体参数，提高实验的精度。
医疗电子教学装置100是通过充电电池133供电，其中可以通过向匹配的充电器为充电电池133充电，也可以通过无线充电发射电路131和无线充电接收电路132为充电电池133充电。无线充电发射电路131是将来自外接电源400的电能转化为电磁能，无线充电接收电路132是将接收到的电磁能转化成电能，整个充电过程的电压值很低，且充电电池133本身的电压值也很低，对于人体来说在安全范围内，消除了测量人体的生理参数时或者使用装置时电压带来的安全隐患。
本实用新型的一个实施例中，供电电路的电磁能-电能-电磁能的转化可以通过线圈等来实现，即无线充电发射电路131和无线充电接收电路132之间是通过电磁能传递能量的，无线充电发射电路131和无线充电接收电路132之间并未通过导线等直接连接，使得两者之间充满了空气。由于空气不容易导电，被电击击穿的可能性较低，因此可以认为外接电源400和本申请的医疗电子教学装置100没有物理直连通道，使用本实用新型实施例的电子教学装置在直接测量生理参数时可以保证使用者的安全。
图2所示为本实用新型的实施例的另一种医疗电子教学装置的结构示意图，如图2所示，所述供电电路130还包括：
充放电管理电路134，与所述无线充电接收电路132相连，还与所述充电电池133相连，用于对所述充电电池133的容量和充放电时间的管理。
其中，充放电管理电路134对充电电池133的容量和充电过程进行监控和管理，当判断出充电电池133的容量低于预设最低容量时，接通无线充电接收电路132对充电电池133充电，防止电池没电；当判断出充电电池133的容量等于预设最高容量时，断开无线充电接收电路132停止充电，防止过充损坏电池。
如图2所示，本实用新型的实施例中，所述采集器110还包括：
传感器111，用于测量出检测目标的原始信号；
传感器电路112，与所述传感器111连接，用于将所述原始信号转换成所述采样数据。
在实际应用中，采集器110可以由传感器111和传感器电路112两部份组成，传感器111用来测量出原始信号，传感器电路112用来将测量出的原始信号进行放大、调频、滤波等处理后形成稳定的采样数据后再进行传输。传感器111包括但不限于心电导联、体温探头、血氧探头和袖带等，传感器电路112是与传感器111相匹配的电路板，传感器电路112可以是一个功能模块的电路板，比如体温电路板、呼吸电路板、血压电路板等；也可以几个功能模块的电路板的集成，比如是体温电路板、呼吸电路板、血压电路板集成在一起的电路板。体温探头和体温电路板组成体温信号的采集器，血氧探头和血氧电路板组成血氧信号的采集器，同理组成呼吸信号采集器、血压信号采集器等。
本实用新型的实施例中，所述采集器110还包括：
传感器接口电路113，与所述传感器电路112连接，还与所述传感器111连接，用于将所述传感器电路112与接入的所述传感器111相匹配。
在实际应用，传感器111与传感器电路112之间通过传感器接口电路113连接，这样使传感器电路112的设计和扩展更加广泛、且能与不同的传感器111对接。
如图2所示，本实用新型的实施例中，所述医疗电子教学装置还包括：
接口电路140，与所述处理器120相连，还与所述采集器110的所述传感器电路112相连，用于为所述医疗电子教学装置100提供标准的采集扩展接口，所述处理器120通过所述接口电路140与多个采集器连接，接收不同的采样数据。
在实际应用中，一个采集器110一般只能固定采集一种或者几种特定的采样数据，如果需要测量多种检测目标的采样数据时则需要更换不同的采集器110进而需要不同的测量装置与之匹配，但在本实例中的接口电路140提供了标准的扩展接口，使可以根据此标准的扩展接口连接不同的、且与之匹配的采集器，也可以根据此标准的扩展接口设计出更多更广泛的采集器，因此在采集不同的检测目标或者不同的采样数据时都能与所述装置配套使用，提高了所述装置的使用范围。
本实用新型的实施例中，所述医疗电子教学装置100还包括：
通讯电路150，与所述处理器120相连，还与显示终端300连接；
所述通讯电路150包括：
电光-光电转换模块153，与所述处理器120相连，用于将来自所述处理器120的第一电信号转换成光信号，再将光信号转换成第二电信号；
uart转usb模块152，与所述电光-光电转换模块153相连，还与所述显示终端300相连，用于将来自所述处理器120的uart信号转换成所述显示终端300能识别的usb信号，还用于将来自显示终端300的usb信号转换成所述处理器120能识别的uart信号。
在实际应用中，医疗电子教学装置100与显示终端300之间的数据传输和交互可以通过无线通讯方式来实现，例如wifi模块或者蓝牙模块等，实现显示终端300向本装置发送指令和命令，以及本装置向显示终端300发送数据，无线通讯方式是利用电磁波传递信号，电路中的低电流、低电压对于人体来说在安全范围内，消除了测量人体的生理参数时或者使用装置时带来的安全隐患。
本实用新型的实施例中，医疗电子教学装置100与显示终端300之间的数据传输和交互还可以通过有线的通讯电路150来实现，如图3所示，处理器120通过电光-光电转换模块153，将uart信号传送到uart转usb模块152转换成usb信号后，经通信接口151发送到显示终端300进行显示，或者显示终端300将通过通信接口151的usb信号，经过uart转usb模块152转换成uart信号后，再通过电光-光电转换模块153发送到处理器120进行处理；其中，处理器120常用的通讯接口是uart(通用异步收发传输器universalasynchronousreceiver/transmitter)，显示终端300常用的通讯接口是usb形式，因此要完成处理器120与显示终端300之间的通讯需要uart转usb模块152实现的信号转换。电光-光电转换模块153将电信号转换成光信号，再将光信号转换成电信号过程中，电路中的低电流、低电压对于人体来说在安全范围内，消除了测量人体的生理参数时或者使用装置时带来的安全隐患。
本实用新型的实施例中，如图2所示，所述医疗电子教学装置100还包括：
身份识别模块160，与所述接口电路140相连，所述身份识别模块160按照预定周期读取连接到所述接口电路140的当前采集器110的身份信息；
所述身份识别模块160还用于判断当前身份信息与上一个周期获取的身份信息是否相同；
若所述当前身份信息与上一个周期获取的身份信息不相同，所述处理器120根据所述身份信息，将所述当前采集器110采集的检测目标的采样数据做相应的数据转换。
在实际应用中，采集器110包括但不限于体温信号采集器，血氧信号采集器，呼吸信号采集器、血压信号采集器等，每个采集器110都会有个表示身份信息的标识，举例说明温信号采集器01表示，血氧信号采集器02表示，呼吸信号采集器03表示、血压信号采集器04表示，当体温信号采集器与接口电路140接入后，身份识别模块160会读取到01字段，识别出是体温信号采集器并将识别信息发送给处理器120做相应的数据转换；以此类推，身份识别模块160将在预定周期去读取接入到接口电路140上的采集器110的身份信息，并与上一个时周期做分析判断，确认是否有更换采集器；其中，预定周期可以根据实际情况设置，比如30秒、2分钟、5分钟等。因此，只要将采集器110连接到所述接口电路140中，就会根据采集器110的身份标识识别出身份信息，接收相应的采样数据，实现装置的自动化运行。
本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
升级模块170，与所述通讯电路150相连，用于接收系统升级指令；
所述升级模块170还用于根据所述系统升级指令，通过所述通讯电路150向显示终端300发送响应包，使所述显示终端300发送升级文件至所述升级模块170；
所述升级模块170还用于接收所述升级文件，并将所述升级文件存储至应用程序存储区。
在实际应用中，本实用新型的装置可以通过显示终端300向本实用新型的装置发送升级指令，升级模块170接收到升级指令后，向显示终端300发送响应包，表示已收到指令，已做好升级准备；当显示终端300接收到相应包后，立即向升级模块170发送升级文件，升级模块170将接收到的升级文件存储到相应的应用程序存储区，处理器120执行此升级文件后，完成升级工作。因此，本实用新型的装置可以通过通信电路150，借助连接上互联网的计算机或者移动终端对系统进行在线升级，既方便又快捷。
本实用新型的实施例中，所述装置还包括：
声光指示电路180，与所述处理器120相连，用监控所述医疗电子教学装置100的工作状态。
其中，声光指示电路180可以为led电路或者蜂鸣器电路等，用来显示或者预警本实用新型装置的电压、通讯信号等工作状态。
本实用新型的实施例中，还提供了一种医疗电子教学系统，所述系统包括：
医疗电子教学装置100和显示终端300；
所述医疗电子教学装置100包括：
采集器110，用于采集检测目标200的采样数据；
处理器120，与所述采集器110相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路130，与所述处理器120相连，用于为所述医疗电子教学装置100提供电能，所述供电电路130包括：
无线充电发射电路131，与外接电源相连，用于将来自外接电源400的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路132，与所述无线充电接收电路131相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池133，与所述无线充电接收电路132相连，用于储存来自所述无线充电接收电路132的电能，还用于为所述医疗电子教学装置100提供电能。
所述显示终端300为所述医疗电子教学装置100提供显示和通讯功能。
本实用新型实施例提供了一种医疗电子教学装置和系统，所述装置包括：采集器，用于采集检测目标的采样数据；处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；所述供电电路包括：无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能。本实用新型的医疗电子教学装置可以直接检测出人体的生理参数，真实的采样数据提高了实验平台的教学精度，满足了现代的实验需求，并且本实用新型的供电电路将外接电源的电能转化为电磁能，再将电磁能转化为电能后供电，由于电能-电磁能-电能之间的转化可以使外接电源和本申请的医疗电子教学装置没有物理直连通道，使用本实用新型实施例的电子教学装置在直接测量生理参数时可以保证使用者的安全。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置包括：
采集器，用于采集检测目标的采样数据；
处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的人体的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述供电电路包括：
无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能。
2.如权利要求1所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述采集器包括：
传感器，用于测量出检测目标的原始信号；
传感器电路，与所述传感器连接，还与所述处理器连接，用于将所述原始信号转换成所述采样数据。
3.如权利要求2所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述采集器还包括：
传感器接口电路，与所述传感器电路连接，还与所述传感器连接，用于将所述传感器电路与接入的所述传感器相匹配。
4.如权利要求3所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述供电电路还包括：
充放电管理电路，与所述无线充电接收电路相连，还与所述充电电池相连，用于对所述充电电池的容量和充放电时间的管理。
5.如权利要求4所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置还包括：
接口电路，与所述处理器相连，还与所述采集器的所述传感器电路相连，用于为所述医疗电子教学装置提供标准的采集扩展接口，所述处理器通过所述接口电路与多个采集器连接，接收不同的采样数据。
6.如权利要求5所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置还包括：
通讯电路，与所述处理器相连，还与显示终端连接；
所述通讯电路包括：
电光-光电转换模块，与所述处理器相连，用于将来自所述处理器的第一电信号转换成光信号，再将光信号转换成第二电信号；
uart转usb模块，与所述电光-光电转换模块相连，还与所述显示终端相连，用于将来自所述处理器的uart信号转换成所述显示终端能识别的usb信号，还用于将来自显示终端的usb信号转换成所述处理器能识别的uart信号。
7.如权利要求6所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置还包括：
身份识别模块，与所述接口电路相连，所述身份识别模块按照预定周期读取连接到所述接口电路的当前采集器的身份信息；
所述身份识别模块还用于判断当前身份信息与上一个周期获取的身份信息是否相同；
若所述当前身份信息与上一个周期获取的身份信息不相同，所述处理器根据所述身份信息，将所述当前采集器采集的检测目标的采样数据做相应的数据转换。
8.如权利要求7所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置还包括：
升级模块，与所述通讯电路相连，还与所述处理器相连，用于接收系统升级指令；
所述升级模块还用于根据所述系统升级指令，通过所述通讯电路向显示终端发送响应包，使所述显示终端发送升级文件至所述升级模块；
所述升级模块还用于接收所述升级文件，并将所述升级文件存储至应用程序存储区。
9.如权利要求1至8任一项所述的医疗电子教学装置，其特征在于，所述装置还包括：
声光指示电路，与所述处理器相连，用监控所述医疗电子教学装置的工作状态。
10.一种医疗电子教学系统，其特征在于，所述系统包括：医疗电子教学装置和显示终端；
所述医疗电子教学装置包括：
采集器，用于采集检测目标的采样数据；
处理器，与所述采集器相连，用于将采集到的检测目标的采样数据转化成用于显示和实验的目标数据，并将所述目标数据发送到显示终端；
供电电路，与所述处理器相连，用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述供电电路包括：
无线充电发射电路，与外接电源相连，用于将来自外接电源的电能转化为电磁能；
无线充电接收电路，与所述无线充电接收电路相连，用于将来自所述无线充电发射电路的电磁能转化为电能；
充电电池，与所述无线充电接收电路相连，用于储存来自所述无线充电接收电路的电能，还用于为所述医疗电子教学装置提供电能；
所述显示终端为所述医疗电子教学装置提供显示和通讯功能。
技术总结