專利名稱：自測式電子臺式血壓計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子臺式血壓計。
一般臺式血壓計是利用聽診器去檢測柯氏音來測量血壓的。其原理是用臂帶中的氣囊袋充氣壓力去壓迫肱動脈，阻止血流通過，當氣囊袋壓力下降至低于收縮壓時，血流就開始通過，接著因血壓下降快于氣囊內(nèi)氣壓下降，肱動脈再次關(guān)閉，此過程就產(chǎn)生了柯氏音。當氣壓低于舒張壓時，血流在血管中暢流無阻，柯氏音消失。因此，首次聽到柯氏音時的汞柱高度即為收縮壓，而柯氏音剛消失時刻的汞柱高度即為舒張壓。普通臺式血壓計雖然測量準確，但必須要由人用聽診器去聽柯氏音，才能測出血壓，這就很難實現(xiàn)自己測量自己的血壓、同時非專業(yè)人員也不會使用聽診器。為此，市場上已大量出現(xiàn)數(shù)字血壓計，它用傳感器檢測出柯氏音及與此對應(yīng)的壓力值，用數(shù)字顯示收縮壓及舒張壓，其雖操作方便，但由于傳感器的原因，準確度相對較差，必須定期校準，并且價格昂貴。作為其改進，中國專利申請94241860.3提出了一種電子臺式水銀血壓計。它具有靈敏度高、抗干擾能力較強的特點。保持了原有臺式水銀血壓計讀數(shù)準確穩(wěn)定的優(yōu)點，同時還具有使用方便的特點，不需聽診器即可由電子顯示器顯示的提示信號再對照水銀柱高讀出收縮壓和舒張壓的數(shù)值。但是其釋抑時間與放大倍數(shù)是相互牽連的，要增大放大倍數(shù)則需延長釋放時間，這樣就會導(dǎo)致抗干擾性能變差。再有其所用電路中有場效應(yīng)管，而場效應(yīng)管所需的工作電壓為9伏，故無法與微控制器使用同一工作電源。
本實用新型的目的是提供一種讀數(shù)準確穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力強且可配用微控制器的自測式電子臺式血壓計。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是(參見


圖1及圖2)，本自測式電子臺式血壓計具有臺式血壓計(1)、柯氏音傳感器(2)、檢測指示器(3)，柯氏音傳感器(2)設(shè)在臂帶(12)之中，檢測指示器(3)設(shè)在臺式水銀血壓計(1)上，檢測指示器(3)具有阻抗變換電路(31)、柯氏音濾波電路(32)及指示電路(34)，柯氏音傳感器(2)的輸出接檢測指示器(3)的阻抗變換電路(31)、阻抗變換電路(31)的輸出接柯氏音濾波電路(32)，其特征在于，檢測指示器(3)還具有選通脈沖產(chǎn)生電路(33)，柯氏音濾波電路(32)的輸出接選通脈沖產(chǎn)生電路(33)，選通脈沖產(chǎn)生電路(33)的輸出分兩路，一路接指示電路(34)，另一路接柯氏音濾波電路(32)的運算放大器。
參見圖3，上述阻抗變換電路(31)具有電阻R1、R2、R3及運算放大器U1:A,R1的一端是與柯氏音傳感器(1)的輸出相連的阻抗變換電路(31)的輸入端，R1的另一端與U1:A的同相端及R2的一端相連，R2的另一端為電源端，R3的一端與U1:A的反相端相連、另一端與U1:A的輸出端相連，U1:A的輸出端也即為阻抗變換電路(31)的輸出端。柯氏音濾波電路(32)具有電阻R4、R5、R6、R7、R8、電容C1、C2、C3、電位器W及運算放大器U1:B,R4的一端是柯氏音濾波電路(32)的輸入端，R4的另一端與R5、C1及C2相連，R5的另一端接地，C2的另一端接U1:B的反相端及R7,R7的另一端接C1的另一端及電位器W的中心端，R6的一端為電源端，R6的另一端與U1:B的同相端相連，U1:B的輸出端為柯氏音濾波電路(32)的輸出端且該輸出端與R8的一端相連，R8的另一端與電位器W的一端相連、電位器W的另一端與C3的一端相連、C3的另一端接地。選通脈沖產(chǎn)生電路(33)具有電阻R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、電容C4、C5、二極管D1及運算放大器U1:C、U1:D，電阻R9的一端為選通脈沖產(chǎn)生電路(33)的輸入端，R9的另一端與U1:C的反相端及R10的一端相連，R11的一端為電源端，R1 1的另一端與U1:C的同相端相連，U1:C的輸出端與C4的一端相連，C4的另一端與R12的一端相連，R12的另一端與U1:D的反相端及R13的一端相連，R13的另一端為電源端，R14的一端為為電源端，R14的另一端與U1:D的同相端相連，U1:D的輸出端與D1的陽極及R10的另一端相連，且該端為選通脈沖產(chǎn)生電路(33)與指示電路(34)相連的輸出端，D1的陰極與R15相連，R15的另一端與C5及柯氏音濾波電路(32)的U1:B的同相端相連，C5的另一端接地。
上述R13、R12及C4構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)時間電路，其時間常數(shù)為0.2～0.4秒。
仍參見圖3，上述指示電路(34)具有電阻R19、三極管BG2、LED發(fā)光二極管(34-1)及有源訊響器B,R19的一端為指示電路(34)的輸人端，R19的另一端與BG2的基極相連，訊響器B的一端為電源端，訊響器B的另一端與發(fā)光二極管的陽極相連、發(fā)光二極管的陰極接BG2的集電極、BG2的發(fā)射極接地。
本自測式電子臺式血壓計還具有低電源電壓檢測電路(35)，低電源電壓檢測電路(35)具有電阻R16、R17、R18、三極管BG1及二極管D2,R16的一端為電源端，R16的另一端與BG1的基極及R17相連，R17的另一端接地，R18的一端為電源端，R18的另一端接BG1的集電極及D2的陽極，BG1的發(fā)射極接地，D2的另一端與指示電路(34)的BG2的基極相連。
參見圖4，指示電路(34)具有微控制器、晶振電路、復(fù)位電路、LCD顯示器、電阻R19及蜂鳴器FM，晶振電路與微控制器的晶振端相連，復(fù)位電路與微控制器的復(fù)位輸入端相連，R19的一端為指示電路(34)的輸入端，R19的另一端與微控制器的外中斷端口相連，微控制器輸出口與LCD顯示器及FM相連。
上述指示電路(34)還具有電阻R21、R21的一端與微控制器的輸入端口相連，本自測式電子臺式血壓計還具有低電源電壓檢測電路(35)，低電源電壓檢測電路(35)具有電阻R16、R17、R18、三極管BG1及二極管D2,R16的一端為電源端，R16的另一端與BG1的基極及R17相連，R17的另一端接地，R18的一端為電源端，R18的另一端接BG1的集電極及D2的陽極，BG1的發(fā)射極接地，D2的另一端與指示電路(34)的R21的另一端相連。
參見圖5，上述臺式血壓計(1)的標尺牌(11)上設(shè)有顏色標記，紅色表示高血壓區(qū)，黃色表示臨界高血壓區(qū)，綠色表示正常血壓區(qū)，透明表示低血壓區(qū)。
本實用新型具有積極的效果(1)本實用新型不但保留了中國專利申請94241860.3的讀數(shù)準確穩(wěn)定、不用聽診器即可以自測血壓、靈敏度高的優(yōu)點，而且通過選擇恰當?shù)倪x通脈沖的時間常數(shù)使抗干擾能力大為提高。(2)本實用新型的檢測指示器的阻抗變換電路以諾頓(NOTON)型集成運放為主要器件，其適應(yīng)工作電壓范圍較寬，故整個電路可采用6伏的工作電源，因而當配備微控制器時，可使用同一工作電源。(3)本實用新型配備微控制器之后，還可在顯示器中顯示脈膊數(shù)值。當標尺牌上用顏色標記有關(guān)的標準血壓數(shù)值區(qū)域時，可以清晰地反映所測血壓是否正常。
圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的一種電路框圖。
圖3為本實用新型的一種電原理圖。
圖4為本實用新型的另一種電原理圖。
圖5為本實用新型的臺式血壓計的標尺的示意圖。
圖6為本實用新型使用微控制器測量脈搏時的主程序流程圖。
圖7為與主程序配合使用的外中斷服務(wù)程序流程圖。
圖8為與主程序配合使用的定時器中斷服務(wù)程序流程圖。
以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例1，見
圖1，柯氏音傳感器(2)為圓形的壓電陶瓷傳感器，該傳感器(2)縫在臂帶(12)之中，檢測指示器(3)固定在外殼(18)上，LED發(fā)光二極管(34-1)設(shè)在標尺牌(11)上，壓電陶瓷傳感器(2)通過導(dǎo)線(6)與檢測指示器(3)的輸入端相連。
見圖5，臺式血壓計(1)的標尺牌(11)的左標尺的靠近水銀管的一側(cè)設(shè)有表示收縮壓是處于何種區(qū)域的顏色標記，右標尺的靠近水銀管的一側(cè)設(shè)有表示舒張壓是處于何種區(qū)域的顏色標記，紅色表示高血壓區(qū)、黃色表示臨界高血壓區(qū)、綠色表示正常血壓區(qū)、透明表示低血壓區(qū)。
見圖2及圖3，檢測指示器(3)的具體元件的電連接關(guān)系由圖3給出，其中U1為諾頓(NOTON)型集成四運放，型號為LM3301，電容C4的電容量為0.15μF，電阻R12的阻值為470KΩ,R13的阻值為1.5MΩ，有源訊響器B是內(nèi)部帶有振蕩器的訊響器。
在測人體血壓時，把臂帶(12)綁在上臂上，且使柯氏音傳感器(2)位于肱動脈上，通過擠壓橡膠球(14)，使臂帶(12)中的橡膠袋充氣，同時使水銀管(15)中的水銀柱上升，根據(jù)標尺(11)的示值、當柱高超過被測者通常收縮壓20～30mmHg時，通過氣閥(13)開始放氣，當橡膠袋中的壓力等于收縮壓時，柯氏音傳感器(2)接收到由肱動脈中血流產(chǎn)生發(fā)出的柯氏音信號，并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的電壓信號，該信號輸至阻抗變換電路(31)，經(jīng)阻抗變換電路(31)隔離后輸至柯氏音濾波電路(32)，該級有源帶通濾波器的中心頻率設(shè)計在33HZ。因該中心頻率與柯氏音在傳感器(31)上產(chǎn)生的電信號的頻率相一致，故允許柯氏音通過，而其它頻率的信號不能通過。通過柯氏音濾波器(32)的信號使選通脈沖產(chǎn)生電路(33)被觸發(fā)，使U1:D輸出一個寬度為0.2秒的正的選通脈沖。該選通脈沖有兩個作用，一是在選通期內(nèi)使柯氏音得到正反饋，在選通期外使干擾信號被抑制；另一作用是將在選通脈沖輸至指示電路(34)而產(chǎn)生聲光指示信號。當訊響器B剛發(fā)生聲音時的水銀柱高的讀數(shù)即為收縮壓。隨著臂帶(12)內(nèi)橡膠袋中的氣體逐漸放出，其壓力小于舒張壓時，因肱動脈中的柯氏音消失故傳感器(2)無電壓信號產(chǎn)生，這時電子聲光指示器停止工作，則聲光剛消失時的水銀柱高的讀數(shù)為舒張壓。
本實用新型開機時，若電源電壓低于預(yù)定電壓，則取樣電壓不能使低電源電壓檢測電路(35)的BG1保持飽和狀態(tài)，故BG1集電極電壓升高，使D2導(dǎo)通，致使指示電路(34)工作，LED發(fā)光二極管發(fā)光，訊響器B發(fā)聲，告警電源電壓低于預(yù)定值?？捎行Х乐挂螂娫措妷哼^低而使電路工作點偏移致使血壓測量不準確的問題。
實施例2，見圖4，其余同實施例1，不同之處在于，指示電路(34)的主要部件為微控制器U2、其型號是89C2051(也可用89C1051等)，發(fā)聲器件為蜂鳴器FM，低電源電壓控測電路(35)的輸出接電阻R21、R21的另一端接微控制器的7腳，電阻R19的一端接微控制器的外中斷端口。
由FM對收縮壓和舒張壓的數(shù)值進行指示，由顯示器對脈膊的數(shù)值進行顯示，具體工作過程如下見圖6，當按下電源開關(guān)K時，則對微控制器U2上電復(fù)位、初始化，主程序從U2的7腳檢測電平的高低而判斷電源電壓是否處于低電壓狀態(tài)，若為高電平則判斷為低電壓、則從U2的12腳輸出聲頻信號使FM發(fā)聲報警；若為低電平則根據(jù)外中斷程序運行中是否有聲指示標志而確定是否在U2的12腳輸出聲頻信號。若有聲指示標志，則在U2的1 2腳輸出聲頻信號，然后運行判斷U2的6腳的信號是否是干擾信號的程序。若無聲指示標志，則直接運行判斷6腳的信號是否是干擾信號的程序。若連續(xù)六次檢測到高電平且重復(fù)周期在某一預(yù)定的誤差范圍內(nèi)的信號則認為是脈膊信號并產(chǎn)生周期計數(shù)標志，而認為其余高電平為干擾信號。若認為是脈膊信號則運行是否有運算標志的程序段。若有運算標志則進入求5個周期平均值的程序，然后對平均值取倒數(shù)，再乘以60則得到每分鐘的脈膊次數(shù)，該數(shù)據(jù)在內(nèi)存中暫存，程序返回。若無運算標志則運行判斷測量是否結(jié)束的程序段，此時根據(jù)等待計數(shù)器是否溢出而確定。若不溢出則判斷測量未結(jié)束，程序返回。若溢出則判斷測量結(jié)束，程序?qū)⑼庵袛嗪投〞r中斷關(guān)斷，拒絕接收外部信號。再將暫存的脈膊數(shù)據(jù)送顯示器顯示，共顯示10秒。然后重置測量初始條件后返回。
見圖7，程序?qū)2的6腳設(shè)置為外中斷端口，并以上升沿為中斷信號，當U2的6腳接收到從選通脈沖產(chǎn)生電路(33)輸出的正脈沖時，則啟動外中斷0的中斷程序，先將現(xiàn)場的有關(guān)寄存器和運算器中的數(shù)據(jù)推人堆棧進行保護，然后開打T0定時器開始計時，設(shè)置聲指示標志，并由該聲指示標志控制從U2的12腳發(fā)出聲頻信號。然后程序運行至判斷有無周期計數(shù)標志的程序段。若無周期計數(shù)標志則運行現(xiàn)場恢復(fù)的程序，亦即將堆棧中的保護數(shù)據(jù)取出，中斷程序結(jié)束。若有周期計數(shù)標志，則根據(jù)是否已有5次周期而確定是計數(shù)還是運算。若已有5次周期，則設(shè)置運算標志供主程序使用，同時取消周期計數(shù)標志；若未滿5次周期則進行周期計數(shù)操作，將周期計數(shù)器中的數(shù)據(jù)存入寄存器供求周期平均值時使用，現(xiàn)場恢復(fù)后進入等待中斷信號的狀態(tài)。
見圖8，當外中斷0中斷程序運行至開T0定時器時，啟動定時器T0中斷程序。該中斷程序定時循環(huán)運行，先進行現(xiàn)場保護，然后重置定時時間并開T0中斷。程序運行是否有周期計數(shù)標志的程序段，若有標志則周期計數(shù)器加1，恢復(fù)現(xiàn)場后，從T0中斷出口處結(jié)束，然后等待一定時間，循環(huán)運行；若無周期計數(shù)標志，則在等待計數(shù)器中加1，再恢復(fù)現(xiàn)場，從T0中斷出口處結(jié)束，然后等待一定時間，循環(huán)運行。
權(quán)利要求1.一種自測式電子臺式血壓計，具有臺式血壓計(1)、柯氏音傳感器(2)、檢測指示器(3)，柯氏音傳感器(2)設(shè)在臂帶(12)之中，檢測指示器(3)設(shè)在臺式水銀血壓計(1)上，檢測指示器(3)具有阻抗變換電路(31)、柯氏音濾波電路(32)及指示電路(34)，柯氏音傳感器(2)的輸出接檢測指示器(3)的阻抗變換電路(31)、阻抗變換電路(31)的輸出接柯氏音濾波電路(32)，其特征在于，檢測指示器(3)還具有選通脈沖產(chǎn)生電路(33)，柯氏音濾波電路(32)的輸出接選通脈沖產(chǎn)生電路(33)，選通脈沖產(chǎn)生電路(33)的輸出分兩路，一路接指示電路(34)，另一路接柯氏音濾波電路(32)的運算放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，阻抗變換電路(31)具有電阻R1、R2、R3及運算放大器U1:A,R1的一端是與柯氏音傳感器(1)的輸出相連的阻抗變換電路(31)的輸入端，R1的另一端與U1:A的同相端及R2的一端相連，R2的另一端為電源端，R3的一端與U1:A的反相端相連、另一端與U1:A的輸出端相連，U1:A的輸出端也即為阻抗變換電路(31)的輸出端；柯氏音濾波電路(32)具有電阻R4、R5、R6、R7、R8、電容C 1、C2、C3、電位器W及運算放大器U1:B,R4的一端是柯氏音濾波電路(32)的輸入端，R4的另一端與R5、C1及C2相連，R5的另一端接地，C2的另一端接U1:B的反相端及R7,R7的另一端接C1的另一端及電位器W的中心端，R6的一端為電源端，R6的另一端與U1:B的同相端相連，U1:B的輸出端為柯氏音濾波電路(32)的輸出端且該輸出端與R8的一端相連，R8的另一端與電位器W的一端相連、電位器W的另一端與C3的一端相連、C3的另一端接地；選通脈沖產(chǎn)生電路(33)具有電阻R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、電容C4、C5、二極管D1及運算放大器U1:C、U1:D，電阻R9的一端為選通脈沖產(chǎn)生電路(33)的輸入端，R9的另一端與U1:C的反相端及R10的一端相連，R11的一端為電源端，R11的另一端與U1:C的同相端相連，U1:C的輸出端與C4的一端相連，C4的另一端與R12的一端相連，R12的另一端與U1:D的反相端及R13的一端相連，R13的另一端為電源端，R14的一端電源端，R14的另一端與U1:D的同相端相連，U1:D的輸出端與D1的陽極及R10的另一端相連，且該端為選通脈沖產(chǎn)生電路(33)與指示電路(34)相連的輸出端，D1的陰極與R15相連，R15的另一端與C5及柯氏音濾波電路(32)的U1:B的同相端相連，C5的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，R13、R12及C4構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)時間電路，其時間常數(shù)為0.2～0.4秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，指示電路(34)具有電阻R19、三極管BG2、LED發(fā)光二極管(34-1)及有源訊響器B,R19的一端為指示電路(34)的輸入端，R19的另一端與BG2的基極相連，訊響器B的一端為電源端，訊響器B的另一端與發(fā)光二極管的陽極相連、發(fā)光二極管的陰極接BG2的集電極、BG2的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，本自測式電子臺式血壓計還具有低電源電壓檢測電路(35)，低電源電壓檢測電路(35)具有電阻R16、R17、R18、三極管BG1及二極管D2,R16的一端為電源端，R16的另一端與BG1的基極及R17相連，R17的另一端接地，R18的一端為電源端，R18的另一端接BG1的集電極及D2的陽極，BG1的發(fā)射極接地，D2的另一端與指示電路(34)的BG2的基極相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，指示電路(34)具有微控制器、晶振電路、復(fù)位電路、LCD顯示器、電阻R19及蜂鳴器FM，晶振電路與微控制器的晶振端相連，復(fù)位電路與微控制器的復(fù)位輸入端相連，R19的一端為指示電路(34)的輸入端，R19的另一端與微控制器的外中斷端口相連，微控制器輸出口與LCD顯示器及FM相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，指示電路(34)還具有電阻R21,R21的一端與微控制器的輸入端口相連，本自測式電子臺式血壓計還具有低電源電壓檢測電路(35)，低電源電壓檢測電路(35)具有電阻R16、R17、R18、三極管BG1及二極管D2,R16的一端為電源端，R16的另一端與BG1的基極及R17相連，R17的另一端接地，R18的一端為電源端，R18的另一端接BG1的集電極及D2的陽極，BG1的發(fā)射極接地，D2的另一端與指示電路(34)的R21的另一端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的自測式電子臺式血壓計，其特征在于，臺式血壓計(1)的標尺牌(11)上設(shè)有顏色標記，紅色表示高血壓區(qū)，黃色表示臨界高血壓區(qū)，綠色表示正常血壓區(qū)，透明表示低血壓區(qū)。
專利摘要本實用新型屬電子臺式血壓計。本實用新型由臺式血壓計、柯氏音傳感器及檢測指示器構(gòu)成。柯氏音傳感器、檢測指示器的阻抗變換電路、柯氏音濾波電路、選通脈沖產(chǎn)生電路及指示電路依次電連接,且選通脈沖產(chǎn)生電路還與柯氏音濾波電路的運算放大器相電連接。本實用新型測量血壓讀數(shù)準確穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力強且可方便地自測血壓、配用微控制器后還可測量脈膊。還可在標尺牌上用顏色標記有關(guān)的標準血壓數(shù)值區(qū)域。
文檔編號A61B5/022GK2309795SQ97247688
公開日1999年3月10日 申請日期1997年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日
發(fā)明者陶亦軍, 曾顯榮 申請人:陶亦軍, 曾顯榮