一种压力传感器故障检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种压力传感器故障检测的方法及装置，其中方法以下步骤：开启监护仪，对系统进行初始化设置；采集人体压力信号，并将压力信号转换为差分信号输出，分别为同相输出信号和反相输出信号；对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理；将同相输出信号和反相输出信号分别与同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行比较，若同相输出信号和反相输出信号中的任一输出不等于同相输出信号阈值或反相输出信号阈值时，则判断压力传感器故障，输出故障信息。本发明专利技术的提供一种压力传感器故障检测的方法及装置，提高了压力传感器故障判断的准确性；简化了系统结构，提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器故障检测方法与装置
本专利技术涉及一种传感器故障检测的方法，尤其涉及一种压力传感器故障检测方法与装置。
技术介绍
在血压测量过程中，通常采用压力传感器将压力信号转换为电信号，转换的电信号经信号处理电路后再进入信号采集单元进行采集。一般压力传感器输出的电信号为差分信号。无创血压测量电路一般包括主压力测量电路、过压保护电路、泵阀控制与驱动电路等三部分。主压力测量电路用于完成血压测量功能，过压保护电压用于实现过压保护功能，当发生主压力传感器损坏等单一故障时，过压保护电路可以保证压力不会超过设定的压力值，从而保证患者的安全。泵阀控制与驱动电路用于实现泵阀的开启与关闭。有创血压测量中，由于为有创形式，不需要进行充气，故该传感器损坏时不会对患者造成人身安全，故仅设计传感器脱落检测电路、信号处理及采集电路。在无创血压测量过程中，为了防止传感器出现单一故障时，对患者造成人身安全问题，通常在设计中采用两个压力传感器同时对压力进行检测，当其中一个传感器出现故障时，另一个传感器正常工作，当袖带压力超过预设压力值时，采取相应的保护措施并进行相应报警。该方案由于采用了两个压力传感器，对应的信号处理电路和信号采集电路也包含两路，即主压力测量电路和过压保护电路，这导致系统设计复杂度和成本都增加。在有创血压测量过程中，当发生除传感器脱落以外的其他故障时，如传感器输出端对电源或地短路，传感器内部损坏等故障，系统无法检测出此类故障，进而导致系统可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够提高压力传感器故障判断准确性，同时还可以简化系统结构，提高系统可靠性的压力传感器故障检测的方法及装置。一种压力传感器故障检测的方法，包括以下步骤：步骤S1，开启监护仪，对系统进行初始化设置，对同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行初始化设置；步骤S2，采集人体压力信号，并将压力信号转换为差分信号输出，分别为同相输出信号和反相输出信号；步骤S3,对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理；步骤S4，将同相输出信号和反相输出信号分别与同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行比较，若同相输出信号和反相输出信号中的任一输出信号不等于同相输出信号阈值或反相输出信号阈值时，则判断同相输出信号或反相输出信号异常；步骤S5，当判断同相输出信号或反相输出信号异常时，则判断压力传感器故障，输出故障信息。进一步的，所述步骤S4中的同相输出信号阈值包括第一压力信号阈值、同相输出信号的预定方向及同相输出信号变化速度阈值；所述反相输出信号阈值包括第二压力信号阈值、反相输出信号的预定方向及反相输出信号变化速度阈值；所述步骤S4包括：步骤S41：当判断同相输出信号高于或低于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者同相输出信号变化速度高于或低于第一信号变化速度阈值时，则同相输出信号异常，进入步骤S5；再进一步的，所述步骤S4还包括：步骤S42：当判断同相输出信号等于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者同相输出信号变化速度等于第一信号变化速度阈值时，判断同相输出信号正常，进入步骤S43;步骤S43:判断反相输出信号是否异常，当反相输出信号等于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者反相输出信号变化速度等于第二信号变化速度阈值时，判断反相输出信号正常，则返回步骤S41；当反相输出信号高于或低于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者反相输出信号变化速度高于或低于第二信号变化速度阈值时，则判断反相输出信号异常，进入步骤S5。再进一步的，所述步骤S4还包括：步骤S42’：当判断同相输出信号等于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者同相输出信号变化速度等于第一信号变化速度阈值时，判断同相输出信号正常，进入步骤S43’;步骤S43’：判断反相输出信号是否异常，当反相输出信号等于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者反相输出信号变化速度等于第二信号变化速度阈值时，判断反相输出信号正常，则进入步骤S44’；当反相输出信号高于或低于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者反相输出信号变化速度高于或低于第二信号变化速度阈值时，则判断反相输出信号异常，进入步骤S5；步骤S44’：将同相输出信号与反相输出信号进行作差处理，得到综合信号，将综合信号与综合信号阈值进行比较，判断综合信号是否异常，当判断综合信号小于或等于综合信号阈值时，判断综合信号正常，返回步骤S41;当判断综合信号大于综合信号阈值时，判断综合信号异常，则进入步骤S5’；步骤S5’：当判断综合信号异常时，则判断压力传感器故障，输出故障信息。再进一步的，所述步骤S3中对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理包括：同时或分别对同相输出信号和反相输出信号进行放大或缩小或跟随处理，再同时或分别进行滤波处理；然后再对进行滤波处理后的同相输出信号和反相输出信号同时或分别进行模数转换处理。一种压力传感器故障检测的装置，包括：压力传感器、信号预处理单元、信号判断单元及故障提示单元；所述压力传感器用于采集人体压力信号，并将压力信号转换为同相输出信号及反相输出信号输出；所述信号预处理单元与所述信号判断单元相连，用于对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理；所述信号判断单元与所述信号预处理单元相连，用于将同相输出信号和反相输出信号分别与同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行比较，判断同相输出信号或反相输出信号是否异常；所述故障提示单元与所述信号判断单元相连，用于当判断同相输出信号或反相输出信号异常时，判断压力传感器故障，输出故障信息。作为一种改进，所述信号预处理单元包括信号处理模块及模数转换模块；所述信号处理模块与所述压力传感器相连，用于同相输出信号或/和反相输出信号进行放大或缩小或跟随处理，然后再进行滤波处理；所述模数转换模块与所述信号处理模块相连，用于对滤波处理后的同相输出信号或/和反相输出信号进行模数转换处理。作为一种改进，所述信号判断单元包括第一判断模块和第二判断模块；所述第一判断模块与所述信号预处理单元相连，用于对判断同相输出信号是否异常；所述第二判断模块与所述第一判断模块相连，用于判断反相输出信号是否正常。作为一种改进，还包括综合分析判断单元；所述综合分析判断单元分别与所述信号判断单元及所述故障提示单元相连，用于将同相输出信号与反相输出信号进行作差处理，得到综合信号，并判断综合信号是否异常；所述故障提示单元还用于当综合信号异常时，判断压力传感器故障，并输出故障信息。作为一种改进，还包括开关单元；所述开关单元分别与所述压力传感器、所述信号处理单元相连，用于将差分信号分别传输至信号处理单元。本专利技术的一种压力传感器故障检测方法与装置，可以实时检测压力传感器输出的差分信号是否异常。当压力传感器发生故障时，其差分信号也会出现异常，从而可以反映压力传感器是否正常。本专利技术通过分别判断同相输出信号和反相输出信号是否正常来判断压力传感器是否异常，即是否存在故障；同时为了使压力传感器的故障检测更加准确引入了综合分析判断的方法，通过判断同相输出信号与反相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器故障检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，开启监护仪，对系统进行初始化设置，对同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行初始化设置；步骤S2，采集人体压力信号，并将压力信号转换为差分信号输出，分别为同相输出信号和反相输出信号；步骤S3, 对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理；步骤S4，将同相输出信号和反相输出信号分别与同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行比较，若同相输出信号和反相输出信号中的任一输出信号不等于同相输出信号阈值或反相输出信号阈值时，则判断同相输出信号或反相输出信号异常；步骤S5，当判断同相输出信号或反相输出信号异常时，则判断压力传感器故障，输出故障信息。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器故障检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，开启监护仪，对系统进行初始化设置，对同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行初始化设置；步骤S2，采集人体压力信号，并将压力信号转换为差分信号输出，分别为同相输出信号和反相输出信号；步骤S3,对同相输出信号和反相输出信号进行信号预处理；步骤S4，将同相输出信号和反相输出信号分别与同相输出信号阈值及反相输出信号阈值进行比较，若同相输出信号和反相输出信号中的任一输出信号不等于同相输出信号阈值或反相输出信号阈值时，则判断同相输出信号或反相输出信号异常；步骤S5，当判断同相输出信号或反相输出信号异常时，则判断压力传感器故障，输出故障信息；其中，所述步骤S4中的同相输出信号阈值包括第一压力信号阈值、同相输出信号的预定方向及同相输出信号变化速度阈值；所述反相输出信号阈值包括第二压力信号阈值、反相输出信号的预定方向及反相输出信号变化速度阈值；所述步骤S4包括：步骤S41：当判断同相输出信号高于或低于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者同相输出信号变化速度高于或低于第一信号变化速度阈值时，则同相输出信号异常，进入步骤S5。2.根据权利要求1所述的一种压力传感器故障检测的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：步骤S42：当判断同相输出信号等于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者同相输出信号变化速度等于第一信号变化速度阈值时，判断同相输出信号正常，进入步骤S43；步骤S43:判断反相输出信号是否异常，当反相输出信号等于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者反相输出信号变化速度等于第二信号变化速度阈值时，判断反相输出信号正常，则返回步骤S41；当反相输出信号高于或低于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者反相输出信号变化速度高于或低于第二信号变化速度阈值时，则判断反相输出信号异常，进入步骤S5。3.根据权利要求1所述的一种压力传感器故障检测的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：步骤S42’：当判断同相输出信号等于第一压力信号阈值、或者同相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者同相输出信号变化速度等于第一信号变化速度阈值时，判断同相输出信号正常，进入步骤S43’；步骤S43’：判断反相输出信号是否异常，当反相输出信号等于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相同、或者反相输出信号变化速度等于第二信号变化速度阈值时，判断反相输出信号正常，则进入步骤S44’；当反相输出信号高于或低于第二压力信号阈值、或者反相输出信号的变化方向与预定的方向相反、或者反相输出信号变化速度高于或低于第二信号变化速度阈值时，则判断反相输出信号异常，进入步骤S5；步骤S44’：将同相输出信号与反相输出信号进行作差处理，得到综合信号，将综...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦钊，岳青，
申请(专利权)人：深圳市理邦精密仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44