一種高精度臂式電子血壓計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物醫(yī)學(xué)工程的人體信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度臂式電子血壓計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們對(duì)健康的關(guān)注程度越來(lái)越高，生活觀念也同步發(fā)生了很多轉(zhuǎn)變，現(xiàn)階段，社會(huì)上相當(dāng)多家庭都將一部分收入用于健康保健方面的投資，伴隨生活結(jié)構(gòu)及方式的不斷變化，醫(yī)療器械及醫(yī)療電子類測(cè)量設(shè)備的使用也將越來(lái)越普遍，隨之而來(lái)的將會(huì)是醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的迅猛增長(zhǎng)。
[0003]—般醫(yī)院使用基于柯氏法的氣壓式血壓計(jì)，專業(yè)醫(yī)生可以用聽珍器聽到動(dòng)脈血管的不同聲音，來(lái)判斷收縮壓和舒張壓的值。這種血壓計(jì)除醫(yī)生外一般人不容易掌握，且自己為自己測(cè)量多有不便?？率戏ù嬖谝恍┕逃械娜秉c(diǎn):一是確定舒張壓比較困難;二是此法憑人的視覺和聽覺，帶有較強(qiáng)主觀因素，除非專業(yè)醫(yī)生，一般人很難測(cè)準(zhǔn)血壓。七十年代出現(xiàn)了多種柯氏音法電子血壓計(jì)，試圖實(shí)現(xiàn)血壓的自動(dòng)檢測(cè)，但很快發(fā)現(xiàn)這類血壓計(jì)未能克服柯氏法的固有缺點(diǎn)，誤差大，重復(fù)性差，所以未能推廣。目前，現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使這一測(cè)量?jī)x器進(jìn)入了電子時(shí)代一電子血壓計(jì)。早期的電子血壓計(jì)有在電子手表的功能上再附加測(cè)量血壓功能，操作比較繁瑣。因此，亟需研發(fā)一種簡(jiǎn)單方便，使測(cè)量既輕松又舒適的血壓計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種高精度臂式電子血壓計(jì)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0006]—種高精度臂式電子血壓計(jì)，包括人體袖帶和檢測(cè)控制裝置，所述人體袖帶上設(shè)有壓力傳感器，人體袖帶和檢測(cè)控制裝置通過(guò)氣管相連接;所述檢測(cè)控制裝置包括氣栗、單片機(jī)模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、低通濾波模塊、放大器模塊和高通濾波模塊，所述壓力傳感器采集的信號(hào)依次經(jīng)低通濾波模塊、放大器模塊一、高通濾波模塊、放大器模塊二處理后，通過(guò)AD通道輸入給單片機(jī)模塊處理，并通過(guò)液晶顯示模塊顯示，所述氣栗通過(guò)放氣電池閥連接單片機(jī)模塊，所述電源模塊給整個(gè)裝置供電。
[0007]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)模塊包括STM32F103RBT6單片機(jī)最小系統(tǒng)、上電復(fù)位電路和晶振電路。
[0008]作為優(yōu)選，所述壓力傳感器采用MPXM2053GS型壓力傳感器。
[0009]作為優(yōu)選，所述放大器模塊一為儀表放大器INA122，放大器模塊二為運(yùn)算放大器0PA333o
[0010]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011 ] 1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)人體血壓進(jìn)行檢測(cè)、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，既輕松又舒適，并可實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)(PC機(jī))的實(shí)時(shí)通訊，電路系統(tǒng)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，攜帶方便。
[0012]2、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人體生理血壓進(jìn)行一鍵式電子測(cè)量，方便快捷，同時(shí)采用雙放大器以及低通、高通兩級(jí)濾波器進(jìn)行濾波，減少了干擾信號(hào)，提高了檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的2V電源電路原理圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的10V電源電路原理圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的5V電源電路原理圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型的3.3V電源電路原理圖；
[0019]圖6是本實(shí)用新型的負(fù)2V電源電路原理圖；
[0020]圖7是本實(shí)用新型的壓力傳感器和前級(jí)信號(hào)濾波放大電路原理圖；
[0021 ]圖8是本實(shí)用新型的后級(jí)低通濾波放大電路原理圖；
[0022]圖9是本實(shí)用新型的后級(jí)有源高通濾波電路原理圖；
[0023]圖10是本實(shí)用新型的后級(jí)有源低通濾波放大電路原理圖；
[0024]圖11是本實(shí)用新型的STM32F103RBT6最小系統(tǒng)原理圖；
[0025]圖12是本實(shí)用新型的信號(hào)采集板原理圖(一)；
[0026]圖13是本實(shí)用新型的信號(hào)采集板原理圖(二)；
[0027]圖14是本實(shí)用新型的信號(hào)采集板原理圖(三)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0029]如圖1所示，一種高精度臂式電子血壓計(jì)，包括人體袖帶和檢測(cè)控制裝置，所述人體袖帶上設(shè)有壓力傳感器，人體袖帶和檢測(cè)控制裝置通過(guò)氣管相連接;所述檢測(cè)控制裝置包括氣栗、單片機(jī)模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、低通濾波模塊、放大器模塊和高通濾波模塊，所述壓力傳感器采集的信號(hào)依次經(jīng)低通濾波模塊、放大器模塊一、高通濾波模塊、放大器模塊二處理后，通過(guò)AD通道輸入給單片機(jī)模塊處理，并通過(guò)液晶顯示模塊顯示，所述氣栗通過(guò)放氣電池閥連接單片機(jī)模塊，所述電源模塊給整個(gè)裝置供電。
[0030]如圖2至圖14所示，信號(hào)采集和單片機(jī)部分供電需求分別為:氣栗+12V，微處理器+3.3￥，壓力傳感器和運(yùn)算放大器+10￥，+3.3￥，-2￥。根據(jù)此需求電源部分需要得到穩(wěn)定的+12￥，+10￥，+3.3￥和-2￥。本系統(tǒng)采用12￥可充供電電池進(jìn)行供電。
[0031]電源采用德州儀器公司DC-DC降壓開關(guān)電源芯片TPS5430將電池輸出的12V降為10V和2V3PS5430有著非常寬的電壓輸入范圍5.5V到36V，其最大輸出電流可達(dá)3A，最大電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%，完全能夠滿足本系統(tǒng)需要。此芯片外圍電路簡(jiǎn)單，其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF為1.221V，設(shè)我們想要得到的電壓為VI，則Vl = VREF(l+Rpot2/R2)，我們只需選擇合適的電阻即可得到我們想要的電壓，使用相對(duì)方便。以10V電源電路為例，圖中電解電容C5用來(lái)對(duì)電池輸出的12V進(jìn)行濾波，電感L2和電容C6用來(lái)存儲(chǔ)芯片內(nèi)固定500KHZ開關(guān)導(dǎo)通時(shí)釋放的能量，續(xù)流二極管D2用于在芯片內(nèi)開關(guān)斷開，L2對(duì)負(fù)載供電時(shí)形成放電回路。
[0032]5V和3.3V電源電路采用普通線性穩(wěn)壓芯片AMS1117-5.0和片AMS1117_3.3。其輸入和輸出分別加兩個(gè)電容一大一小進(jìn)行電源濾波，大電容濾除低頻噪聲，小電容濾除高頻噪聲<^151117-5.0輸入電壓為1(^^151117-3.3輸入電壓為5￥。
[0033]負(fù)2V電源電路采用德州儀器公司60毫安充電栗電壓反向器芯片TPS60400，此芯片輸入電壓范圍較小為1.6V到5.5V，但是對(duì)本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠，該芯片外圍只需三個(gè)luF的電容即可實(shí)現(xiàn)電壓反向，使用非常簡(jiǎn)單。采用-2V供電是因?yàn)閴毫鞲衅鳛椴罘州敵?，其輸出的差分電壓既可以是正向的也可能是反向的?br>[0034]使用到了儀表放大器INA122和運(yùn)算放大器0PA333JNA122為精密儀器儀表放大器，具有高精度，低噪聲的對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行采集的性能。它的雙運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)使其具有非常低的靜態(tài)電流，非常適用于便攜式儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。INA122還可進(jìn)行單電源操供電。其供電范圍非常寬為2.2V至36V，靜態(tài)電流僅為60毫安，它亦可進(jìn)行雙電源供電工作。0PA333系列CMOS運(yùn)算放大器采用