分段充气式的电子血压计制造技术

本实用新型专利技术提供一种结构相对简单、便于制造的电子血压计。该血压计包括气囊、充气泵、放气阀、功率驱动器件、传感器、放大电路和单片机，其特征在于它包含分段充气调速电路，单片机通过分段充气调速电路连接到充气泵和气囊；所述分段充气调速电路是受单片机控制的脉宽调制电路，或是受单片机控制的线性元件调压电路，或是受单片机控制的非线性元件调压电路。本装置具有操作方便、结构简单、测量精度高等特点。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种结构相对简单、便于制造的电子血压计。按充放气的控制模式分类，现有的电子血压计主要有3种(1)快速充气，近似匀速的缓慢连续放气，在放气过程中完成对血压信息的采样和测量。(2)快速充气，分段受控放气，在分段放气过程中完成对血压信息的采样和测量。(3)近似匀速的缓慢连续充气，快速放气，在缓慢连续充气过程中完成对血压信息的采样和测量。这几种控制模式的主要缺点在于模式(1)难以将放气流量控制得适用于不同的受测者，模式(2)需要有高速高精度的放气阀或多于一个放气阀，模式(3)难以消除充气过程中的电路干扰和气路干扰。本技术的目的是设计一种分段充气式的电子血压计，使血压测量过程易于精确控制，并简化电子血压计的设计和制造。其主要技术方案包括气囊、充气泵、放气阀、功率驱动器件、传感器、放大电路和单片机，其特征在于它包含分段充气调速电路，单片机通过分段充气调速电路连接到充气泵和气囊。所述分段充气调速电路是受单片机控制的脉宽调制电路，或是受单片机控制的线性元件调压电路，或是受单片机控制的非线性元件调压电路。所述脉宽调制式的分段充气调速电路是单片机内藏的脉宽调制电路，或在单片机外与单片机相连接的脉宽调制电路，它经过功率驱动器件连接到充气泵的电动机。所述线性元件调压式的分段充气调速电路是用于调压的线性元件与充气泵的电动机串联，并与作为旁路电子开关的晶体管相连接，电子开关经过接口电路和／或直接与单片机相连。所述非线性元件调压式的分段充气调速电路是用于调压的非线性元件与充气泵的电动机串联，并与作为旁路电子开关的晶体管相连接，电子开关经过接口电路和／或直接与单片机相连。在单片机的总线上或I／O端口上分别连接显示器10、存储器11及通信接口12。单片机通过其内藏的(或片外的)分段充气调速电路对充气泵进行控制，使其向气囊充气加压，同时监视气囊内的压强，一旦达到第一个阈值，即暂停充气，采样动脉搏动信息(压强的微小波动，或科氏音)，然后再向气囊充气加压到第二个阈值，再次暂停充气，采样动脉搏动信息。如此反复进行直至单片机判断无须继续加压之后，立即打开放气阀放气，然后根据所采样的血压信息计算出被测者的收缩压、舒张压、平均压、脉律。本技术的优点在于单片机通过其内藏的(或片外的)分段充气调速电路对充气泵进行控制，可以适应不同的被测对象，使充气加压达到每一个阶段的阈值。而这些阈值都是由单片机根据不同对象的特点自动调整的。本技术的优点还在于在每个阶段充气后的暂停过程中完成对血压信息的采样和测量，避免了充气过程中的电路干扰和气路干扰。采样测量与充放气速度是否均匀无关，避开了匀速充气或放气的技术难点。本技术的优点还在于利用相对廉价的普通部件就可以实现分段式的充气，降低了制造成本。附图说明图1为本技术的电路框图。图2为数字电路原理图。图3为模拟电路原理图。图4是线性元件调压式的分段充气调速电路的原理图。图5是非线性元件调压式的分段充气调速电路的原理图。在图1中，单片机1通过分段充气调速电路2连接到功率驱动器件3，再连接到充气泵的电动机4，再通过气路连接到气囊5。传感器6是放置在气路中的压强传感器，或压强传感器+科氏音传感器，它连接到放大电路7，传感器所感应的信号经放大后进入A／D转换器8，被转换成数字信号后被单片机1读取。放气阀9连接到单片机，用于在一次测量结束时放光气囊内的空气。显示器10和存储器11及通信接口12均连接在单片机的总线上或I／O端口上，完成信息的显示、存储和交换功能。在图2中，U4是单片机S87C552-4B(对应于图1中的1)，它内部集成的脉宽调制电路(PWM)作为分段充气调速电路(对应于图1中的2)，其输出端子PWM0连接到功率驱动器件T1(TPS1110)(对应于图1中的3)，再连接到充气泵的电动机MOT1(对应于图1中的4)。A／D转换器(对应于图1中的8)和串行通信接口(对应于图1中的12)已被集成在单片机U4内部，单片机的P5口是片内的多路A／D转换器的模拟信号输入端子，P5．0和P5．1连接到放大电路的输出端。单片机的口位P3．0、P3．1是串行通信接口输入输出端子。U5是点阵液晶显示器LCD0861(对应于图1中的10)，用于显示工作状态和测量结果，它连接在单片机的总线上。K1、K2是2个按键，用于输入操作指令，它们连接到单片机的I／O口P3．4，P3．5。U2(74HC373)是地址锁存器，U3(62256)是32KB静态RAM存储器(对应于图1中的11)，作为运算工作区和结果存放区。U2和U3都接在单片机的总线上。单片机的I／O口P1．7通过小功率晶体管T1控制放气阀RLY(对应于图1中的9)。U1(IMP810)是上电复位电路。在图3中，W1和W2是低压差线性稳压电路(TPS7301)，分别产生数字电路电源(VCC，GND)和模拟电路电源(AVDD，AVSS)，W3是虚地发生器，用于产生模拟地AVEE。内部集成了温度补偿和放大电路的传感器AIR1(对应于图1中的6)产生的信号被分作2路一路经电阻R11，R12分压后进入图2中的A／D转换器的模拟信号输入端子P5．0。另一路经过U28A，U28B，U29A，U29B所组成的交流放大电路(对应于图1中的7)，最后进入图2中的A／D转换器的模拟信号输入端子P5．1。在交流放大电路中，U28A与U28B及其外围器件构成高通滤波器，U29B及其外围器件构成低通滤波器，U29A及其外围器件完成末级放大。在图4中，电阻R20至R27是与充气泵电机MOT1串联的线性调压元件，晶体管Q20至Q27分别是R20至R27的旁路电子开关，它们的基极经限流电阻连接到译码电路U20(74HC138)的输出端Y0至Y7。译码电路U20(74HC138)的输入端A、B、C连接到单片机的I／O端口。当单片机向译码电路输出不同的2进制数时，会选通不同的旁路电子开关，导致充气泵电机的驱动电压不同，从而达到调速的目的。在图5中，二极管D20至D27是与充气泵电机MOT1串联的非线性调压元件，晶体管Q20至Q27分别是D20至D27的旁路电子开关，它们的基极经限流电阻连接到译码电路U20(74HC138)的输出端Y0至Y7。译码电路U20(74HC138)的输入端A、B、C连接到单片机的I／O端口。当单片机向译码电路输出不同的2进制数时，会选通不同的旁路电子开关，导致充气泵电机的驱动电压不同，从而达到调速的目的。权利要求1.一种电子血压计，包括气囊、充气泵、放气阀、功率驱动器件、传感器、放大电路和单片机，其特征在于它包含分段充气调速电路，单片机通过分段充气调速电路连接到充气泵和气囊。2.根据权利要求1所述的电子血压计，其特征在于分段充气调速电路是受单片机控制的脉宽调制电路，或是受单片机控制的线性元件调压电路，或是受单片机控制的非线性元件调压电路。3.根据权利要求2所述的电子血压计，其特征是所述脉宽调制式的分段充气调速电路是单片机内藏的脉宽调制电路，或在单片机外与单片机相连接的脉宽调制电路，它经过功率驱动器件连接到充气泵的电动机。4.根据权利要求2所述的电子血压计，其特征是所述线性元件调压式的分段充气调速电路是用于调压的线性元件与充气泵的电动机串联，并与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子血压计，包括气囊、充气泵、放气阀、功率驱动器件、传感器、放大电路和单片机，其特征在于它包含分段充气调速电路，单片机通过分段充气调速电路连接到充气泵和气囊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴群，
申请(专利权)人：无锡市中健科仪有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]