專利名稱：血壓檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于血壓檢測的儀器。它特別適用于危重病人和胸外科手術(shù)等的血壓監(jiān)測。
長期以來，醫(yī)院中常用的血壓測量儀器是巴登管式血壓計(jì)或汞柱式血壓計(jì)。這些血壓計(jì)的缺點(diǎn)是精度低、反應(yīng)速度慢。
近年來隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)的發(fā)展，人們研制出一系列新型的血壓測量儀器，這些儀器利用壓力傳感器直接感受血壓，將傳感器輸出的電信號進(jìn)行放大、處理，然后用數(shù)字或圖象顯示。例如美國Datascope公司推出一種多功能的檢測儀器，它含有放大器、濾波器、高精度A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、單片微機(jī)、顯示器等。該儀器采用微處理器處理，功能齊全，不僅可檢測血壓、心率，還可測量體溫、心電、呼吸等。但該儀器價格昂貴，而且靈活性差，由于采用軟件，維修不方便。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用靈活、便于維修的血壓檢測儀器，該儀器不使用微機(jī)就能精確地測量血壓的基本生理參數(shù)。
本發(fā)明含有前置級〔14〕，用以提供放大了的動脈血壓的電信號Uaps、靜脈血壓測試電路〔12〕、信號處理器〔20〕、心率檢出器〔28〕、數(shù)據(jù)顯示器〔22〕。所述信號處理器〔20〕接前置級〔14〕;所述數(shù)據(jù)顯示器〔22〕分別接數(shù)據(jù)處理器〔20〕、心率檢出器〔28〕、靜脈血壓測試電路〔12〕。所述信號處理器〔20〕由峰值保持電路〔1〕、谷值保持電路〔2〕、平均值運(yùn)算電路〔3〕所組成。所述峰值保持電路〔1〕用以獲取表征收縮壓的峰值電壓Us，它分別接前置級〔14〕、平均值運(yùn)算電路〔3〕、數(shù)據(jù)顯示器〔22〕中的控制器。所述谷值保持電路〔2〕用以獲取表征舒張壓的谷值電壓Ud。它由谷值檢測電路〔5〕、采樣脈沖形成電路〔6〕、采樣保持電路〔4〕等組成。所述谷值保持電路〔2〕分別接前置級〔14〕、平均值運(yùn)算電路〔3〕、數(shù)據(jù)顯示器〔22〕中的控制器。所述平均值運(yùn)算電路〔3〕用以計(jì)算出平均動脈壓Um，所述Um＝1/3(Us+2Ud)，它接數(shù)據(jù)顯示器〔22〕。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)顯示器〔22〕可采用下述設(shè)計(jì)方案。它包括控制器〔26〕、多路切換電路〔24〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕、定時器〔38〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、計(jì)數(shù)器〔39〕、數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕、LED顯示器〔44〕。所述控制器〔26〕用于產(chǎn)生信號處理的復(fù)位信號、多路開關(guān)信號、A/D的啟動信號;它分別接信號處理器〔20〕、多路切換電路〔24〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕。所述多路切換電路〔24〕由一組四路模擬開關(guān)構(gòu)成，它分別接信號處理器〔20〕、靜脈血壓測試電路〔12〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕。所述A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕還接數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、定時器〔38〕。所述計(jì)數(shù)據(jù)〔39〕分別接心率檢出器〔28〕、定時器〔38〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕。所述數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕和LED數(shù)碼管顯示器〔44〕均分別接數(shù)據(jù)寄存器〔36〕和定時器〔38〕。
本發(fā)明的心率檢出器〔28〕可以采用由濾波器〔80〕、衰減器〔82〕、取平均值電路〔78〕和比較器A8構(gòu)成。
本發(fā)明中的谷值檢測電路〔5〕由運(yùn)算放大器A5、電阻器R6-R11和電位器W組成反相和電平補(bǔ)償電路，用以使Uaps的信號反相，并疊加一個直流電平;所述谷值檢測電路〔5〕還包括運(yùn)算放大器A6、A7、二極管D2、電阻器12、電容器C2、開關(guān)S2組成的峰值檢測電路，用于檢測谷值出現(xiàn)的時間。
本發(fā)明中的采樣脈沖形成電路〔6〕可采用單穩(wěn)觸發(fā)器。
本發(fā)明中的控制器〔26〕可包括振蕩器OS，單穩(wěn)觸發(fā)器〔60〕、〔61〕、〔62〕、異或門〔64〕、〔65〕、與非門〔66〕構(gòu)成的長周期短間距的四相時鐘發(fā)生器，單穩(wěn)觸發(fā)器〔68〕形成的A/D啟動門信號電路，移位寄存器〔74〕形成的開關(guān)控制信號產(chǎn)生電路，與非門〔72〕、單穩(wěn)觸發(fā)器〔70〕構(gòu)成的復(fù)位信號產(chǎn)生電路。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1是本發(fā)明血壓檢測儀的方框圖;
圖2是信號處理器〔20〕的方框圖;
圖3是信號處理器〔20〕的電原理圖;
圖4是信號處理器〔20〕的主要波形圖;
圖5是控制器〔26〕和切換器〔24〕的電原理圖;
圖6是控制器〔26〕和切換器〔24〕的主要波形圖;
圖7是心率檢出器〔28〕的原理框圖;
圖8是數(shù)據(jù)顯示器〔22〕的另一實(shí)施例原理框圖。
在圖中，〔10〕為來自動脈壓傳感器信號的輸入口，〔11〕為來自靜脈壓傳感器信號的輸入口，所述傳感器可選用張絲式或硅壓阻式傳感器。傳感器分別將動脈血壓和靜脈血壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。為了提高傳感器的靈敏度和減小共模干擾，傳感器采用差動式平衡輸出。
來自動脈壓壓力傳感器的輸出信號送入放大器〔16〕。該放大器采用高增益和高共模抑制比的差動輸入放大器，其增益約為50dB，共模抑制比約為80dB。經(jīng)放大器〔16〕放大了的信號〔17〕分別送至濾波器〔18〕和心率檢出器〔28〕。濾波器〔18〕用以濾掉噪聲與干擾，選用三階有源低通濾波器，其帶寬為40Hz左右。心率檢出器〔28〕用以檢出心率脈沖HR〔29〕。放大器〔16〕和濾波器〔18〕組成了前置級〔14〕。
心率檢出器〔28〕由濾波器〔80〕、衰減器〔82〕、取平均值電路〔78〕和比較器A8等構(gòu)成，其連接方式如圖7所示。
來自放大器〔16〕的信號〔17〕分別送至取平均值電路〔78〕和濾波器〔80〕。取平均值電路〔78〕取出信號〔17〕的平均值，得到一個隨峰谷差值變化而又極為平穩(wěn)的漸變信號。所述濾波器〔80〕采用截止頻率為5Hz的有源低通濾波器，它濾除信號中的高次諧波和干擾，輸出的是只反映基波頻率的信號〔81〕，它比原來信號〔17〕的波形要光滑得多，而幅度近似。為了保證每個心動周期穩(wěn)定產(chǎn)生一個心率脈沖，將信號〔81〕經(jīng)衰減器〔82〕分壓衰減，使其峰值稍超出平均信號。然后，衰減后的信號與平均值信號在比較器A8中進(jìn)行比較，從而得到很穩(wěn)定的心率脈沖，用其作為心率計(jì)數(shù)，便可由動脈壓信號〔17〕中準(zhǔn)確地確定心率。所檢出的心率脈沖送往計(jì)數(shù)器〔39〕。
經(jīng)濾波器〔18〕濾波后的信號是表征血壓變化的脈動電壓，即動脈壓信號Uaps〔19〕。該信號送至信號處理器〔20〕進(jìn)行處理。信號處理器〔20〕用峰值保持電路〔1〕從Uaps中取其峰值電壓Us，表征收縮壓，用谷值保持電路〔2〕取其谷值電壓Ud，表征舒張壓。并利用平均值運(yùn)算電路〔3〕進(jìn)行計(jì)算，從而獲得平均動脈壓Um。
信號處理器〔20〕是在控制器〔26〕送來的控制信號作用下進(jìn)行工作的?？刂破鳌?6〕使得信號處理器〔20〕與切換器〔24〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、顯示器〔44〕等協(xié)調(diào)工作。
來自靜脈壓壓力傳感器的輸出信號送入靜脈血壓測試電路〔12〕中的放大器〔30〕。由于靜脈壓的信號十分微弱，所以放大器〔30〕必須比動脈壓放大器〔16〕具有更高的增益和更高的共模抑制比。本實(shí)施例采用增益68dB，共模抑制比100dB。為了靜脈壓電信號能與動脈壓電信號使用同一個A/D轉(zhuǎn)換器，必須將靜脈壓放大器〔30〕的增益調(diào)配到與動脈壓放大器〔16〕的輸出協(xié)調(diào)一致，即A/D輸出為240碼(BCD)，對應(yīng)的靜脈壓為24.0cmH2O，動脈壓為240mmHg。動脈壓放大器〔16〕和靜脈壓放大器〔30〕均采用典型的儀器放大電路形式，即輸入為兩個同相放大級，第二級為差動放大。
靜脈壓一般為很小的正壓力，但有時會出現(xiàn)微弱的負(fù)值。由于A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕采用單向工作方式，所以在靜脈壓放大器〔30〕之后必須接入一級絕對值放大器〔32〕。所述絕對值放大器〔32〕包括極性判斷電路、模擬開關(guān)和單位反相放大電路(即K＝-1)。當(dāng)出現(xiàn)負(fù)壓時，判斷電路的輸出控制模擬開關(guān)，將單位反相放大電路接入絕對值放大器〔32〕的輸出端，其輸出與放大器〔30〕輸送來的負(fù)壓大小相等、符號相反，成為正電壓。因此，不管靜脈壓是正還是負(fù)，絕對值放大器〔32〕的輸出Uv總是正值。與此同時，它輸出一個“負(fù)”信號饋送至顯示器〔44〕，以改變顯示的符號位。
靜脈通道輸出的Uv和動脈通道的Us、Ud、Um同時送到多路切換器〔24〕，并依次輸送給A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。
所述的A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕以采用單斜式為宜。單斜式A/D轉(zhuǎn)換器含有斜坡發(fā)生器、比較器、計(jì)數(shù)器和時鐘電路等。轉(zhuǎn)換控制由一個門信號完成，該門信號來自控制器〔26〕的控制信號。計(jì)數(shù)器采用二一十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，直接得到BCD碼。本發(fā)明采用恒流源式的斜坡發(fā)生器，可大大提高斜坡的線性度，使A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕的非線性誤差小于1%，滿足測試要求。A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕的輸出為時分的12線三位BCD碼。
定時器〔38〕除了為A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕提供時鐘之外，還要輸出一組時序信號-五路控制信號去控制顯示器〔44〕工作，從而實(shí)現(xiàn)五組數(shù)據(jù)的循環(huán)顯示。
經(jīng)放大器〔16〕放大后的動脈電壓信號送至心率檢出器〔28〕處。分離出的心率脈沖信號〔29〕送至計(jì)數(shù)器〔39〕進(jìn)行1分鐘計(jì)數(shù)，即得心率的數(shù)據(jù)。所述計(jì)數(shù)器〔39〕的閘門、復(fù)位等控制信號都來自定時器〔38〕。
數(shù)據(jù)寄存器〔36〕包括五組寄存器和相應(yīng)的鎖存控制器。它將A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕送來的四組數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器〔39〕送來的心率數(shù)據(jù)，按照時序分別鎖存在寄存器中，以便五組數(shù)據(jù)在定時控制信號作用下依次輸出，送到顯示器〔44〕和數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕，實(shí)現(xiàn)五循環(huán)顯示。
來自A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕的四組數(shù)據(jù)的鎖存是在每次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時所產(chǎn)生的關(guān)門信號，經(jīng)延時，并在控制器〔26〕產(chǎn)生的四路門控信號控制下鎖定的，從而使已完成轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)及時鎖入相應(yīng)寄存器中。由于心率數(shù)據(jù)來自獨(dú)立的心率計(jì)數(shù)器〔39〕，因此它的鎖存只與計(jì)數(shù)器〔39〕的復(fù)位信號同步，且是導(dǎo)前復(fù)位信號。數(shù)據(jù)寄存器〔36〕的輸出是時分的五組循環(huán)數(shù)據(jù)，該組數(shù)據(jù)輸出〔42〕與定時器〔38〕產(chǎn)生的五路定時控制信號〔45〕組合成數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕，它與顯示器〔44〕相連接，是外顯示屏的基本工作信號。
顯示器〔44〕含有驅(qū)動器、譯碼器、五組三位LED數(shù)碼管、符號位、心率指示燈等。譯碼器的輸出仍為五循環(huán)的七段顯示碼。循環(huán)顯示則受定時器〔38〕產(chǎn)生的五路控制信號〔45〕控制。
如需要監(jiān)護(hù)，可加上報警系統(tǒng)〔46〕，它含有限值予置器〔50〕、選擇開關(guān)〔52〕、量值比較器〔48〕、聲光報警器〔54〕等。當(dāng)需要進(jìn)行監(jiān)護(hù)時，即可增設(shè)此報警系統(tǒng)。
信號處理器〔20〕和控制器〔26〕是本發(fā)明的核心內(nèi)容，下面作進(jìn)一步的描述。
在信號處理器〔20〕中，來自壓力傳感器并經(jīng)放大和濾波的血壓信號Uaps〔19〕同時輸送到峰值保持電路〔1〕的A1的同相端、谷值保持電路〔2〕的反相電路輸入端R7、采樣保持電路〔4〕的信號輸入端。
由A1、A2、D1、C1、R1、S1組成的峰值保持電路〔1〕的輸出電壓Us隨著Uaps的上升而上升，當(dāng)升至第一個峰頂后，Uaps開始下降，而Us則保持原峰值，而不下降。當(dāng)Uaps再次上升并大于第一個峰值時，Us再次跟隨Uaps的上升而上升。只要Uaps小于Us，Us就保持Uaps的最大值，如圖4所示的峰值保持波形Us。當(dāng)控制器〔26〕給峰值保持電路〔1〕發(fā)送復(fù)位信號時，峰值Us便作為表征收縮壓輸出。
復(fù)位信號的周期也是數(shù)據(jù)的采集周期。周期的長短根據(jù)醫(yī)療要求而定，通常以3-4秒為宜。復(fù)位信號的脈沖寬度則以1毫秒左右為宜。
Uaps經(jīng)谷值保持電路〔2〕中的R7加到A5上，由A5等構(gòu)成的反相和電平補(bǔ)償電路將Uaps信號反相，使其尖峰變成低谷，原來的谷變成峰，再由電平補(bǔ)償電路給此信號疊加一個直流電平，以保證反相信號的尖峰點(diǎn)為正電平。在所述的反相和電平補(bǔ)償電路中，A5實(shí)際上是一個加法電路，其輸入一個是來自R7的Uaps，另一個是來自R6、W、R8分壓得來的負(fù)電壓，經(jīng)A5求和，得到反相直流補(bǔ)償。W分得的負(fù)電壓的大小影響著輸出的直流電平，因此，對W的調(diào)節(jié)，必須保證反相后信號的峰尖要大于零電平。為保證正確工作，最好把整個波形都移到零電平以上。
經(jīng)反相和電平補(bǔ)償之后的信號送至A6、A7等組成的峰值檢測電路。A6、A7等組成的峰值檢測電路，與A1、A2等組成的峰值保持電路的結(jié)構(gòu)相似，但它不是用來獲取信號的最大值，而是用來檢測出現(xiàn)最大值的時刻。也就是說，當(dāng)Uaps出現(xiàn)第一個谷點(diǎn)時(見圖4)，A6的輸出端產(chǎn)生急速的負(fù)躍變，并保持該低電平，直到Uaps再次出現(xiàn)低于第一個谷點(diǎn)，才使A6輸出復(fù)位。隨著新谷點(diǎn)的出現(xiàn)，A6輸出端又產(chǎn)生一個負(fù)躍變。因此，負(fù)躍變標(biāo)志著谷點(diǎn)的出現(xiàn)。
利用負(fù)躍變觸發(fā)采樣脈沖形成電路〔6〕，本實(shí)施例采用的是單穩(wěn)觸發(fā)器。于是，單穩(wěn)觸發(fā)器便產(chǎn)生一個窄脈沖，即采樣脈沖〔57〕去啟動采樣保持電路〔4〕，使其工作。當(dāng)窄脈沖到來時，采樣保持電路〔4〕便采樣，脈沖過去后，它便保持采樣數(shù)值。
采樣保持電路〔4〕的輸入即為Uaps〔19〕，令它利用谷值檢測電路檢測谷點(diǎn)進(jìn)行采樣并捕捉Uaps的谷值。該谷值出現(xiàn)后，若Uaps未出現(xiàn)更低的谷點(diǎn)，便不再有采樣脈沖產(chǎn)生，采樣保持電路〔4〕的輸出也不會更改。只有當(dāng)Uaps有更低的谷點(diǎn)出現(xiàn)，采樣保持電路〔4〕才再次采樣并予以保持，直到復(fù)位信號到來，它才輸出保持有Uaps的最低谷值，即Ud，作為表征舒張壓的輸出。
復(fù)位信號〔59〕來自復(fù)位信號控制器〔26〕，它產(chǎn)生的脈沖寬度為1毫秒、脈沖周期為3-4秒。復(fù)位信號〔59〕到來之前，控制開關(guān)S1、S2、S3都處于開路狀態(tài)，從而使峰、谷保持電路〔1〕和〔2〕處于采集工作狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位信號〔59〕到來時，復(fù)位脈沖使開關(guān)S1、S2、S3短路，使A2、A7、采樣保持電路〔4〕的輸出變零，以便能采集到下一個周期出現(xiàn)的小于上一周期最大值的峰值和大于上一周期最小值的谷值。這也就是說，復(fù)位信號啟動了下一個峰、谷值的采集周期。
如果需要得到動脈壓的平均值Um，則可再加上平均值運(yùn)算電路〔3〕。將Us和Ud送至A3、A4和R2、R3、R4、R5等構(gòu)成的運(yùn)算電路進(jìn)行運(yùn)算。其中A4為單位反相放大器，即K＝-1，以便將A3運(yùn)算后得到的負(fù)值取正，其輸出為平均值Um，所述的Um＝1/3(Us+2Ud)。
圖4中示出的波形是采樣脈沖形成電路〔6〕輸出的采樣脈沖串〔57〕的波形。由圖4我們可觀察到一個采集周期內(nèi)Uaps、Us、Ud等的波形變化情況。
控制器〔26〕包含五部分振蕩器OS，單穩(wěn)觸發(fā)器〔60〕、〔61〕、〔62〕、異或門〔64〕、〔65〕、與非門〔66〕構(gòu)成的長周期短間距的四相時鐘發(fā)生器;單穩(wěn)觸發(fā)器〔68〕形成的A/D啟動門信號電路，移位寄存器〔74〕形成的開關(guān)控制信號產(chǎn)生電路;與非門〔72〕、單穩(wěn)觸發(fā)器〔70〕構(gòu)成的復(fù)位信號產(chǎn)生電路。各部件的連接方法如圖5所示。
控制器〔26〕的時鐘來自一個由555定時器芯片構(gòu)成的振蕩器OS，其輸出周期為3-4秒的方波信號〔77〕(參見圖6)。信號〔77〕觸發(fā)單穩(wěn)〔60〕。單穩(wěn)〔60〕的延時調(diào)整在100毫秒，其輸出Q和Q分別觸發(fā)單穩(wěn)〔61〕和〔62〕。單穩(wěn)〔61〕和〔62〕的延時調(diào)整在50毫秒。單穩(wěn)〔61〕的Q輸出信號〔63〕一路饋給串入并出的移位寄存器〔74〕，作為輸入信號;另一路與其Q輸出并經(jīng)R13，C4延時的信號，在異或門〔64〕處進(jìn)行異或，產(chǎn)生兩個窄脈沖，再經(jīng)與非門〔66〕的反相，得到圖6中示出的〔67〕波形中的前兩個窄脈沖。單穩(wěn)〔62〕的Q和Q輸出，經(jīng)延時電路R14、C5后，在異或門〔65〕處異或，也產(chǎn)生兩個窄脈沖。由于單穩(wěn)〔62〕的觸發(fā)信號為單穩(wěn)〔60〕Q的下降沿，所以延遲了100毫秒，這樣異或門〔65〕輸出的兩窄脈沖是延遲100毫秒的〔67〕波形中的后兩個脈沖。這部分電路實(shí)質(zhì)上是一個長周期短間距的四相時鐘發(fā)生器。用這個四相時鐘信號去啟動A/D〔34〕工作。
兩路異或門產(chǎn)生的窄脈沖，經(jīng)與非門〔66〕的合成，得到〔67〕波形。這個脈沖串送至延時40毫秒的單穩(wěn)〔68〕。其Q輸出作為A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕的啟動門信號;其Q輸出作為移位寄存器〔74〕的時鐘〔69〕、參見圖6中的〔69〕。
四位串入并出的移位寄存器〔74〕，用來產(chǎn)生四路模擬開關(guān)的控制信號A、B、C、D。它的輸入是單穩(wěn)〔61〕的Q輸出，信號〔63〕的寬度為50毫秒。這個脈沖同時經(jīng)異或門〔64〕、與非門〔66〕和單穩(wěn)〔68〕的延遲，形成信號〔69〕的第一個時鐘脈沖。因此，當(dāng)這第一個時鐘脈沖啟動移位寄存器時，輸入端的信號〔63〕正處于高電平，并將此置入移位寄存器。而第二個時鐘脈沖到來時，輸入端的信號〔63〕的高電平肯定已經(jīng)過去。這樣在后續(xù)的三個時鐘作用下，分別使移位寄存器的四路信號A、B、C、D輸出如圖6的波形所示。
四路模擬開關(guān)的輸入端分別接入Us、Ud、Um和Uv。其四路開關(guān)的輸出端連接在一起，作為總輸出，送到A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕作時分轉(zhuǎn)換。
復(fù)位信號只作用于動脈壓信號處理器〔20〕。只要Us、Ud和Um三個量轉(zhuǎn)換結(jié)束，即可復(fù)位。這里用移位寄存器〔74〕的D路輸出和信號〔69〕與非后，用其所得到的脈沖去觸發(fā)單穩(wěn)〔70〕，使它產(chǎn)生一個1毫秒寬的窄脈沖作為復(fù)位信號〔59〕，送至信號處理器〔20〕。
上述數(shù)據(jù)顯示器〔22〕可以有多種實(shí)施方案。下面介紹另一實(shí)施例。其原理框圖在圖8中示出。
數(shù)據(jù)顯示器〔22〕包括采樣保持器〔90〕、〔91〕、〔92〕，數(shù)字電壓面板表〔94〕、〔95〕、〔96〕、〔97〕，控制器〔93〕，心率計(jì)〔98〕。
所述采樣保持器〔90〕、〔91〕、〔92〕的輸入端分別連接信號處理器〔20〕的Us輸出端、Um輸出端和Ud輸出端，其輸出端分別接電壓表〔94〕、〔95〕、〔96〕。所述控制器〔93〕由振蕩器、分頻器、單穩(wěn)觸發(fā)器、延時器等構(gòu)成，它輸出復(fù)位信號〔59〕，送至信號處理器〔20〕，該信號約滯后采樣控制脈沖〔99〕100毫秒;它還產(chǎn)生采樣控制脈沖〔99〕，其寬度約1毫秒，該脈沖分別送到采樣保持器〔90〕、〔91〕、〔92〕的控制端?？刂破鳌?3〕輸出的閘門控制信號連接心率計(jì)〔98〕，閘門周期為1分鐘。所述心率計(jì)〔98〕是一個有LED數(shù)碼管顯示的計(jì)數(shù)器。它的計(jì)數(shù)輸入端接心率檢出器〔28〕的輸出端。電壓表〔97〕與靜脈壓測試電路〔12〕的輸出Uv端相連接。
本發(fā)明的血壓檢測儀與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的積極效果。
1、結(jié)構(gòu)簡單、電路可靠，易于制作。
2、測量精度高。
3、能進(jìn)行大屏幕顯示。
4、成本低廉。
5、易于維護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種血壓檢測儀，含有前置級[14]，用以提供放大了的動脈血壓的電壓信號Uaps、靜脈血壓測試電路[12]，其特征在于，本發(fā)明還包括信號處理器[20]、心率檢出器[28]和數(shù)據(jù)顯示器[22]；信號處理器[20]接前置級[14]，數(shù)據(jù)顯示器[22]分別接信號處理器[20]、心率檢出器[28]、靜脈血壓測試電路[12]；所述信號處理器[20]由峰值保持電路[1]、谷值保持電路[2]、平均值運(yùn)算電路[3]組成；所述峰值保持電路[1]用以獲取表征收縮壓的峰值電壓Us，它分別接前置級[14]、平均值運(yùn)算電路[3]、數(shù)據(jù)顯示器[22]中的控制器，所述谷值保持電路[2]用以獲取表征舒張壓的谷值電壓Ud，它由谷值檢測電路[5]、采樣脈沖形成電路[6]、采樣保持電路[4]等組成，所述谷值保持電路[2]分別接前置級[14]、平均值運(yùn)算電路[3]、數(shù)據(jù)顯示器[22]中的控制器；所述平均值運(yùn)算電路[3]用以計(jì)算出平均動脈壓Um，所述Um=1/3(Us+2Ud)，它接數(shù)據(jù)顯示器[22]。
2.如權(quán)利要求1所述的血壓檢測儀，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)顯示器〔22〕包括控制器〔26〕、多路切換電路〔24〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕、定時器〔38〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、計(jì)數(shù)器〔39〕、數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕、LED數(shù)碼管顯示器〔44〕;所述控制器〔26〕用于產(chǎn)生信號處理的復(fù)位信號、多路開關(guān)信號、A/D的啟動信號，它分別接信號處理器〔20〕、多路切換電路〔24〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕;所述多路切換電路〔24〕由一組四路摸擬開關(guān)構(gòu)成，它分別接信號處理器〔20〕、靜脈血壓測試電路〔12〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕;所述A/D轉(zhuǎn)換器〔34〕還接數(shù)據(jù)寄存器〔36〕、定時器〔38〕;所述計(jì)數(shù)器〔39〕分別接心率檢出器〔28〕、定時器〔38〕、數(shù)據(jù)寄存器〔36〕;所述數(shù)據(jù)輸出端口〔43〕和LED顯示器〔44〕均分別接數(shù)據(jù)寄存器〔36〕和定時器〔38〕。
3.如權(quán)利要求1所述的血壓檢測儀，其特征在于，所述的心率檢出器〔28〕由濾波器〔80〕、衰減器〔82〕、取平均值電路〔78〕和比較器A8構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的血壓檢測儀，其特征在于，所述谷值檢測電路〔5〕由運(yùn)算放大器A5、電阻器R6-R11和電位器W組成反相和電平補(bǔ)償電路，用以使Uaps的信號反相，并疊加一個直流電平，所述谷值檢測電路〔5〕還包括運(yùn)算放大器A6、A7、二極管D2、電阻器R12、電容器C2、開關(guān)S2組成的峰值檢測電路，用于檢測谷值出現(xiàn)的時間。
5.如權(quán)利要求1所述的血壓檢測儀，其特征在于，所述的采樣脈沖形成電路〔6〕采用單穩(wěn)觸發(fā)器。
6.如權(quán)利要求2所述的血壓檢測儀，其特征在于，所述的控制器〔26〕包括振蕩器OS，單穩(wěn)觸發(fā)器〔60〕、〔61〕、〔62〕、異或門〔64〕、〔65〕、與非門〔66〕構(gòu)成的長周期短間距的四相時鐘發(fā)生器，單穩(wěn)觸發(fā)器〔68〕形成的A/D啟動門信號電路，移位寄存器〔74〕形成的開關(guān)控制信號產(chǎn)生電路，與非門〔72〕、單穩(wěn)觸發(fā)器〔70〕構(gòu)成的復(fù)位信號產(chǎn)生電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種血壓檢測儀，它含有前置級(14)、靜脈血壓測試電路(12)、信號處理器(20)、心率檢出器(28)和數(shù)據(jù)顯示器(22)。所述信號處理器(20)由峰值保持電路(1)、谷值保持電路(2)、平均值運(yùn)算電路(3)組成。所述峰值保持電路(1)用以獲取表征收縮壓的峰值信號，所述谷值保持電路(2)用以獲取表征舒張壓的谷值信號，所述平均值運(yùn)算電路(3)用以計(jì)算出平均動脈壓。
文檔編號A61B5/021GK1076348SQ9210154
公開日1993年9月22日 申請日期1992年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月13日
發(fā)明者劉鴻銓, 朱繡鑫, 朱曉東, 朱菡 申請人:天津大學(xué)