压阻式传感器感测电路、医用导管及医疗监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压阻式传感器感测电路、医用导管及医疗监测系统。其中，该感测电路包括：电桥单元，形成惠斯通电桥，其中，所述惠斯通电桥的差分电压用于指示所述惠斯通电桥附近的压力，所述惠斯通电桥的电流用于指示所述惠斯通电桥附近的温度；计算处理单元，与所述电桥单元连接，用于基于所电流的大小确定所述温度，对所述温度进行校准，并基于校准后的所述温度对所述差分电压进行温度补偿，以得到补偿后的压力信号。本发明专利技术解决了相关技术中压阻式传感器的精确度不高的技术问题。式传感器的精确度不高的技术问题。式传感器的精确度不高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
压阻式传感器感测电路、医用导管及医疗监测系统


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种压阻式传感器感测电路、医用导管及医疗监测系统。

技术介绍

[0002]对于人体内压力的测量，所应用的压阻式传感器大多是压阻式，在应用过程中，最重要的是要保证压阻式传感器对压力的线性度、以及温度对其零点误差和满量程误差影响的校准。
[0003]由于传感器的制造工艺，某些惠斯通电桥压阻式传感器测量压力时，会受到传感器本身对压力非线性的影响以及芯片环境温度的影响。此外传感器本身还会有零位的偏移，不同的零位偏移使得传感器输出很难统一。
[0004]此外，一般的惠斯通电桥形式的压阻式传感器都存在随温度变化的零点误差和满量程误差。如果测量精度要求高，则不可忽略。并且，现有的压阻式传感器感测电路缺少对瞬态电压和静电放电的保护电路，体内的温度不能通过IC上集成的温度传感器直接测量。
[0005]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种压阻式传感器感测电路、医用导管及医疗监测系统，以至少解决相关技术中压阻式传感器的精确度不高的技术问题。
[0007]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种一种压阻式传感器感测电路，包括：电桥单元，形成惠斯通电桥，其中，所述惠斯通电桥的差分电压用于指示所述惠斯通电桥附近的压力，所述惠斯通电桥的电流用于指示所述惠斯通电桥附近的温度；计算处理单元，与所述电桥单元连接，用于基于所电流的大小确定所述温度，对所述温度进行校准，并基于校准后的所述温度对所述差分电压进行温度补偿，以得到补偿后的压力信号。
[0008]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种医用导管，包括导管本体；如上所述的感测电路，所述感测电路的感测单元设置在所述导管本体的一个端部，所述感测电路的其他部件设置在所述导管本体的另一个端部，所述感测单元通过导线和所述其他部件连接。
[0009]根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种医疗监测系统，包括：如上所述的医用导管，用于插入被监测对象的体内；监测装置，用于在所述医用导管插入被监测对象的体内时，监测并显示所述感测电路检测到的数据。
[0010]根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种基于电桥测温来检测压力的方法，包括：测量惠斯通电桥的差分电压和电流，其中，所述差分电压表示所述惠斯通电桥附近的压力；基于所述电流的大小确定所述惠斯通电桥附近的温度，并基于所确定的温度对所述差分电压进行温度补偿，以得到补偿后的压力信号。
[0011]在本专利技术实施例中，压阻式传感器感测电路的电桥单元形成惠斯通电桥，其中，所
述惠斯通电桥的差分电压用于指示所述惠斯通电桥附近的压力，所述惠斯通电桥的电流用于指示所述惠斯通电桥附近的温度；计算处理单元，与所述电桥单元连接，用于基于所电流的大小确定所述温度，对所述温度进行校准，并基于校准后的所述温度对所述差分电压进行温度补偿，以得到补偿后的压力信号，从而解决了相关技术中压阻式传感器的精确度不高的技术问题。
附图说明
[0012]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0013]图1是根据本申请实施例的一种压阻式传感器感测电路的结构示意图；
[0014]图2是根据本申请实施例的另一种压阻式传感器感测电路的结构示意图；报警中断单元应在计算处理单元内
[0015]图3是根据本申请实施例的采用二极管测量温度的感测电路的结构示意图；
[0016]图4是根据本申请实施例的电路保护单元的电路结构示意图；
[0017]图5是根据本申请实施例的采用二极管的温度测量单元和计算处理单元的电路结构示意图；
[0018]图6A是根据本申请实施例的采用NTC电阻测量温度的感测电路的电路结构示意图；
[0019]图6B是根据本申请实施例的采用NTC电阻的温度测量单元和计算处理单元的电路结构示意图；
[0020]图7是根据本申请实施例的采用电桥单元测量温度的感测电路的电路结构示意图；
[0021]图8A是根据本申请实施例的一种感测电路的结构示意图；
[0022]图8B是根据本申请实施例的另一种感测电路的结构示意图；
[0023]图8C是根据本申请实施例的医用导管的结构示意图；
[0024]图9是根据本申请实施例的医疗监测系统的结构示意图；
[0025]图10是根据本申请实施例的压阻式传感器的压力信号的补偿方法的流程图；
[0026]图11是根据本申请实施例的利用温度对压力进行校准的校准前和校准后的效果示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0028]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0029]实施例1
[0030]根据本申请实施例，提供了一种压阻式传感器感测电路，如图1所示，该感测电路包括：温度测量单元12、电桥单元14、计算处理单元16。
[0031]温度测量单元12，包括二极管或NTC电阻，用于通过所述二极管或所述NTC电阻测量所述压阻式传感器附近温度，得到温度信号。所述温度测量单元12可以包括：二极管D1，所述二极管D1的两端连接到所述计算处理单元16的两端；或者，包括第五电阻R5、第六电阻元件R6、或第二电容元件R7，其中，所述第五电阻R5一端与所述计算处理单元16连接，另一端分别与第六电阻R6的一端和第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端与第六电阻R6的另一端连接，第六电阻R6的另一端与所述计算处理单元16连接，其中，所述第六电阻R6为所述NTC电阻。
[0032]电桥单元14，用于检测压阻式传感器附近的压力信号并基于所述压力信号输出差分电压。电桥单元14包括：感测单元和固定电阻单元。感测单元包括可变电阻元件，用于检测所述压阻式传感器附近的压力并输出压力信号；固定电阻单元，与所述感测单元连接，用于与所述可变电阻元件形成惠斯通电桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压阻式传感器感测电路，其特征在于，包括：电桥单元，形成惠斯通电桥，其中，所述惠斯通电桥的差分电压用于指示所述惠斯通电桥附近的压力，所述惠斯通电桥的电流用于指示所述惠斯通电桥附近的温度；计算处理单元，与所述电桥单元连接，用于基于所电流的大小确定所述温度，对所述温度进行校准，并基于校准后的所述温度对所述差分电压进行温度补偿，以得到补偿后的压力信号。2.根据权利要求1所述的感测电路，其特征在于，所述计算处理单元还被配置为：基于单位温度下电桥的初始灵敏度增益Gain
C
、温度测量结果的补偿增益Gain
T
、温度测量的补偿的零点误差Offset
T
和电桥温度的偏移补偿T
shift
，来对所述温度进行校准，得到校准后的所述温度。3.根据权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述电桥单元包括：感测单元，包括并联连接的两个可变电阻元件，用于检测所述压阻式传感器附近的压力并输出压力信号；固定电阻单元，包括并联连接的两个固定电阻，两个所述固定电阻分别与两个可变电阻元件串联连接，以形成所述惠斯通电桥；其中，所述差分电压是两个所述固定电阻分别与两个可变电阻元件串联连接形成的两个连接点之间的电压；所述电流是所述惠斯通电桥供电端对地的电流。4.根据权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述计算处理单元还被配置为：基于预先获取的所述电桥单元的历史温度和历史电流之间的对应关系来将所述惠斯通电桥的电流转换为温度。5.根据权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述计算处理单元还被配置为：基于压力对电桥影响系数、温度对灵敏度影响系数、零位偏移影响系数、对压力线性度影响系数、和校准后的所述温度对所述差分电压进行零位偏移补偿、线性补偿和二次温度补偿，其中，所述压力对电桥影响系数、所述温度对灵敏度影响系数、所述零位偏移影响系数、和所述对压力线性度影响系数是通过对所述压阻式传感器进行压力和零位偏移标定而得到的。6.根据权利要求5所述的感测电路，其特征在于，所述压力对电桥影响系数包括以下至少之...

【专利技术属性】
技术研发人员：周秉瀚，王旭光，司徒朵，郑少斌，
申请(专利权)人：大诚精密医疗技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：