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电子血压计的设计要点

Maxim公司?? 2013年01月22日 ?? 收藏4
随着人们生活水平的提高,医疗监护设备开始逐步进入家庭,血压计即为一种常见的家庭用医疗装置。血压计主要利用一个充气袖带和监听设备,通过侦听的方式测量血压;也可以利用压力传感器测量血压。这种血压计可以通过两种途径实现:对袖带手动充气,利用听诊器监听动脉壁发出的声音(听诊法);或者在血压计内部嵌入一个压力传感器,对动脉壁的振动进行测量(振量法)。

自动检测血压计有两种类型:上臂式血压计和腕式血压计。上臂式血压计包含一个气囊,测量时将其缠缚于上臂。充气袖带通过一条皮管连接到放置在手臂附近的监视器。腕式血压计尺寸较小,整个装置可以缠绕在手腕上,因此,这类产品对尺寸的要求比较严格。有些上臂式血压计需要手动充气,但目前市场上的多数上臂式和腕式血压计都采用了全自动设计。

电子血压计的设计要点

测量技术:自动电子血压计首先对袖带充气使其具有足够的压力,从而阻止血液在局部主动脉的流动。随着压力逐渐释放,当血液开始流过动脉时,测量到的压力值为心脏收缩压。同时还可以监测到脉搏跳动的速率。继续缓慢放气,使袖带内压力逐渐降低,当袖带压力降低到等于或稍低于舒张压时,血流又恢复畅通,此时测量到的数值相当于心脏的舒张压。由此完成一次完整的测量周期,整个过程由装置中的泵、充气袖带、电子阀和压力传感器完成。

压力传感器产生的信号经过运算放大器或仪表放大器调理后送入ADC。然后,针对不同类型的传感器和监视器,采用适当的方法在数字域计算心脏收缩压、舒张压和脉搏速率,并将得到的结果显示在液晶屏上,通常还会将数据和对应的时间/日期存储到非易失存储器内。

电子血压计的设计要点

数据接口

有些血压计能够把数据上传到计算机,以便进行更深入的分析和后期测量跟踪,可以通过USB接口传输数据。可以选择一个分立的USB收发器,也可以选择内置这种收发器微控制器。

语音提示:血压计的音频提示可以是简单的蜂鸣声,也可以采用高端语音提示。简单的蜂鸣器可以利用微控制器的一个或两个脉宽调制(PWM)输出端口驱动;对于高级语音提示功能电路,可以选择音频数/模转换器和放大器处理音频信号。

电源管理:上臂式血压计通常采用4节AAA碱性电池供电,腕式血压计大多采用2节AAA碱性电池供电。血压计泵和模拟电路要求5V或3.3V供电,数字电路根据具体采用的测量技术选择3.3V或1.8V供电。由此,一个典型的上臂式血压计需要一路升/降压开关电源为泵/模拟电路提供5V电源,另外还需要一路低压差线性稳压器(LDO)为数字电路供电。典型的腕式血压计则采用升压转换器提供泵/模拟电路所需的3.3V电源,利用一个LDO将输入电压转换到1.8V,为数字电路供电。

电子血压计的设计要点

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运算放大器? 压力传感器? ADC? 电子血压计?

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