普通家用医疗器械电子血压计设计要点分析
随着人们生活水平的提高,医疗监护仪已逐渐进入家庭,血压监护仪已成为家庭常用的医疗器械。
血压计主要使用充气式袖带和监测装置通过听觉来测量血压。
它还可以使用压力传感器来测量血压。
这种血压计可以通过两种方式实现:手动充气袖带和使用听诊器监测动脉壁的声音(听诊);或在血压计内嵌入压力传感器以测量动脉壁的振动(振动量)定律)。
自动检测血压计有两种类型:上臂血压计和手腕血压计。
上臂血压计包含一个气囊,在测量过程中该气囊系在上臂上。
充气式袖带通过皮管连接到放在手臂附近的监视器上。
腕式血压计体积小巧,整个装置可缠绕在手腕上。
因此,此类产品具有更严格的尺寸要求。
一些上臂血压计需要手动充气,但是当前市场上的大多数上臂和腕部血压计采用全自动设计。
测量技术:自动电子血压计首先使袖带膨胀,使其具有足够的压力,以防止血液流入局部主动脉。
随着压力逐渐释放,当血液开始流过动脉时,测得的压力即为收缩压。
同时,可以监视脉搏频率。
继续缓慢放气以逐渐降低袖带中的压力。
当袖带压力降低至等于或略低于舒张压时,血流将恢复平稳。
此时测量的值等于心脏的舒张压。
这样就完成了一个完整的测量周期,整个过程由设备中的泵,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由运算放大器或仪表放大器调节,然后发送至ADC。
然后,对于不同类型的传感器和监视器,使用适当的方法来计算数字域中的收缩压,舒张压和脉搏率,并将结果显示在LCD屏幕上。
通常,数据和相应的时间/日期存储在非易失性存储器中。
数据接口:某些血压计可以将数据上传到计算机,以进行更深入的分析和测量后的跟踪。
数据可以通过USB接口传输。
您可以选择一个分立的USB收发器,也可以选择内置在该收发器微控制器中。
语音提示:血压计的音频提示可以是简单的蜂鸣器,也可以是高端语音提示。
一个简单的蜂鸣器可以通过微控制器的一个或两个脉冲宽度调制(PWM)输出端口来驱动。
对于高级语音提示功能电路,可以选择音频数字/模拟转换器和放大器来处理音频信号。
电源管理:上臂血压计通常由4节AAA碱性电池供电,而腕式血压计主要由2节AAA碱性电池供电。
血压计泵和模拟电路需要5V或3.3V电源,数字电路会根据使用的特定测量技术选择3.3V或1.8V电源。
因此,典型的上臂血压计需要一个升压/降压开关电源来为泵/模拟电路提供5V电源,并需要一个低压差线性稳压器(LDO)来为数字电路供电。
典型的腕式血压计使用升压转换器来提供泵/模拟电路所需的3.3V电源,并使用LDO将输入电压转换为1.8V来为数字电路供电。
为了延长电池寿命,血压计可以在工作时关闭电源,仅保持实时时钟(RTC)有效,可以迅速恢复血压计的工作状态。
显示和背光:大多数血压监视器使用简单的段式LCD显示器,其中包含100个段或更少的段,并且LCD驱动器通常集成在微控制器中。
使用一个或两个白色LED或EL灯提供背光。
腕式血压计可以使用开关电源拓扑来提供白光LED驱动,而上臂血压计可以使用线性稳压器来提供白光LED驱动。
微控制器:血压计功能电路的核心是微控制器。
Maxim开发的MAXQ2010微控制器是一款低功耗,16位器件,包括高性能12位多通道ADC和LCD接口。
具有高性能