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医疗等级血压计设计方案

时间:2021-11-25 15:01:47 来源:九州体育滚球

  方案设计集成了一个高速的51内核,8路10 位A/D,3个8/16定时器,4K RAM ,64K FLASH。能够单节或双节供电,有SLEEP,IDLE等作业形式,最低电流耗费1uA,。能够非常好的满意医疗产品体积小,功耗低,RAM相对较大,运算快的要求。

  其作业进程是先将袖带充气以阻断动脉血流,然后在放气进程中检测袖带内的气体压力并提取弱小的脉息波。如下图所示,当袖带压力P远高于收缩压时,脉息波消失,跟着袖带压力下降,脉息开端呈现。当袖带压力从高于收缩压降到收缩压Ps以下时,脉息波会忽然增大,在均匀压Pm时幅值到达最大。然后脉息波又随袖带压力下降而衰减。示波法血压丈量便是依据脉息波起伏与袖带压力之间的联系来估量血压的。脉息波最大值对应的是均匀压Pm,收缩压Ps和舒张压Pd别离由对应脉息波最大幅值的份额来确认。

  丈量血压时,跟着袖带压力的下降血管由阻断变导通,这一进程会在袖带中发生一系列的小脉冲。将小脉冲拾取出来,将其峰值连成曲线,得出包络线,。使用示波法断定收缩压和舒张压的详细办法许多,首要能够概括为两种:波形特征法和起伏系数法。波形特征法基本原理是使用脉息波包络线的拐点丈量血压,上升时拐点对应的静压力为收缩压,下降时拐点对应的静压力为舒张压。这种办法丈量的个别适应性较差,丈量精度不稳定,已逐步被起伏系数法所代替。

  起伏系数法又称“归一法”。它是将脉息波振荡信号的幅值与信号的最大幅值比较进行归一化处理,经过确认收缩压和舒张压的归一化系数来辨认收缩压与舒张压,如图3所示。其间,As为收缩压对应的脉息波起伏,Am为均匀压所对应的脉息波的起伏,Ad为舒张压对应的脉息波起伏,As/Am为收缩压Ps的归一化值,Ad/Am为舒张压Pd的归一化值,Pc为袖带压力,横坐标代表放气进程中袖带内压力的不断减小。As/Am=C1,Ad/Am=C2,别离对应收缩压和舒张压的方位。依据测得的脉息波幅值和对应的静压力,就能够得出收缩压Ps、舒张压Pd和均匀压Pm。一般收缩压的起伏系数为0.46~0.64,舒张压的起伏系数为0.43~0.73。

  收缩压判据的确认:在充气进程中脉息波起伏包络线的上升段,当某一个脉息波的起伏Ui与最大起伏Um之比Ui/Um=Ks时,就以为此刻对应的气袖压力为收缩压。即Ps=POUi=KsUm。舒张压判据的确认:在脉息波起伏包络线的下降段,当某一个脉息波的起伏Ui与最大起伏Um之比Ui/Um=Kd时,就以为此刻对应的气袖压力为舒张压。即Pd=POUi=KdUm。心率指心脏每分钟搏动的次数。因为心脏与脉息搏动共同,所以在丈量血压的一起能够测得心率。测定心率的关键是判别脉息波的峰值,然后依据必定时刻内有多少个脉息波计算出心率。

  气动电路由袖带、气泵、压力传感器和放气阀构成。压力传感器输出的两路信号别离经过滤波,扩大后与主操控器两路A/D相接,完结静压信号和脉息信号的丈量;气泵和放气阀由主操控器经驱动芯片直接操控,完结丈量时分的充放气。

  人体生理信号的特点是低频小信号,一般是V~mV级的,频率规模是0~300 Hz,信噪比低,因而挑选一个功能杰出的传感器就非常重要,本方案挑选US9111传感器合作两路精心设计的滤波扩大电路取得较高质量的信号。

  从压力传感器出来的信号是脉息信号和静压信号的混合信号,还夹杂着来自外界的高频搅扰和直流或低频重量。静压信号属低频信号,频率小于或等于0.04 Hz,脉息信号频率一般约为1 Hz。将混合信号分为两部分,一路经过一个低通滤波电路后衔接A/D转化器进行模/数转化,得到静压信号数据;另一路经过另一路滤波扩大电路后进行模/数转化,得到扩大的脉息信号数据。详细电路如图

  此电路不只能够提取出所需的脉息信号,还对弱小的脉息信号进行了扩大。脉息信号的强度因人而异,但一般规模为1~3 mmHg。

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