專利名稱：電子血壓儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量血壓和心率的儀器。
傳統(tǒng)的測(cè)量血壓儀器有血壓計(jì)、血壓表、血壓器等，這類儀器大多為機(jī)械結(jié)構(gòu)，精度低誤差大，特別是環(huán)境噪音干擾大，人為判斷因素大，如水銀柱血壓計(jì)的玻璃管還存在容易破碎水銀流散蒸發(fā)有害氣體等缺陷，此外在計(jì)量單位上，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定改mmHg柱為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位KPa，因此極待采用新血壓檢查儀器，以代替現(xiàn)有的血壓儀器。CN86104845A公開(kāi)一種電子血壓計(jì)，它包括測(cè)量血壓、心率的裝置，存貯裝置，表示與血壓有關(guān)信息的圖形記錄裝置等，功能比較完善，但價(jià)格昂貴，操縱不容易，難以在國(guó)內(nèi)普及推廣，又如日本產(chǎn)的DS－91型通用電子血壓計(jì)，結(jié)構(gòu)和功能為普及型，但仍有一定使用局限性，如它采用LCD顯示，晚上使用不方便，沒(méi)有采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位，防干擾性能差，使測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定不準(zhǔn)確，此外，在價(jià)格上也不能為國(guó)內(nèi)用戶所接受。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種代替常規(guī)血壓計(jì)，一種普及型的能有效抵抗環(huán)境干擾，操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、價(jià)格適宜的電子血壓儀。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是；電子血壓儀，它包括血壓測(cè)量電路、心率測(cè)量電路、血壓心率數(shù)顯電路和電源電路，其特征是血壓測(cè)量電路由血壓傳感器、運(yùn)算放大器、差分放大器和抗干擾電路所組成；心率測(cè)量電路由脈膊傳感器、二級(jí)運(yùn)算放大器、振蕩器和抗干擾電路所組成；電源電路由自動(dòng)關(guān)機(jī)電路、開(kāi)關(guān)電源、電壓跟隨器、電壓顯示和中央處理器所組成；計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路由開(kāi)關(guān)電源和單片器的一部份組成；設(shè)于單片器內(nèi)的并接于開(kāi)關(guān)電源輸出端、血壓測(cè)量電路輸出端、心率測(cè)量電路輸出端和計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路輸出端的抗干擾電路。
上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于使血壓測(cè)量精度可達(dá)±0.2KPa，誤差不大于1％，收縮壓、舒張壓、心率分別顯示清晰，白天和晚上都直觀清楚，計(jì)量單位mmHg柱與KPa可以相互轉(zhuǎn)換?？弓h(huán)境干擾能力強(qiáng)，有二次電壓顯示不受人為判斷因素影響，而且體積小，重量輕、方便使用和攜帶。
以下對(duì)附圖作簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型方框原理圖，圖中，1為自動(dòng)關(guān)機(jī)電路，2為開(kāi)關(guān)電源，3為電壓跟隨器，4為血壓傳感器，5為運(yùn)算放大器，6為差分放大器，7為脈膊傳感器，8為二級(jí)運(yùn)算放大器，9為脈沖振蕩器，10為單片器，11為計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路，12為抗干擾電路，13為中央處理器(CPU)，14為基準(zhǔn)電壓振蕩器，15為脈膊音響器，16為血壓顯示器LED，17為脈膊顯示LED，18為電源電壓顯示電路。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施電路圖，圖中S1為SR5電容傳感器，S2為X2050GP血壓傳感器，U1為L(zhǎng)324運(yùn)算放大器，U2為MC34065，U3為L(zhǎng)324運(yùn)算放大器，U4為MC68705型單片器，YZ為固定頻率晶體振蕩器。
U4單片器內(nèi)含有軟件程序包括計(jì)量單位轉(zhuǎn)換(11)、干擾排除(12)和中央處理器(13)、中央處理器軟件含有棋數(shù)轉(zhuǎn)換、電壓比較、基準(zhǔn)頻率、運(yùn)算放大、延時(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)掃描、前置放大、功率放大、自動(dòng)電壓顯示、自動(dòng)關(guān)機(jī)等。
自動(dòng)關(guān)機(jī)電路(1)由三極管Q1、Q2，電容C2，電阻R4、R5、R6、R9組成。開(kāi)關(guān)電路(2)由SW1開(kāi)關(guān)，集成塊U2，三極管Q3、Q4，電容C3、C4二極管D2、DZ1、DZ2，電阻R6～R15、R25、R26組成。
血壓測(cè)量放大電路(4)、(5)、(6)由血壓傳感器S2，運(yùn)算放大U3a、U3b、U3c、U3d電容C21、C23，電阻R40～R52，電位器VR2、VR3組成，心率測(cè)量放大電路(7)、(8)由脈膊傳感器S1運(yùn)算放大U1a、U1b及電容C14～C21－電阻R30～R39組成，基準(zhǔn)頻率振蕩器(14)由三極管Q5、Q6及外電阻R16～R19電容C7、C6和YZ組成，計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路(11)由開(kāi)關(guān)電源(2)和單片機(jī)(10)的軟件程序電路組成，脈膊音響器(15)由XTAL音響器和電容C10、C11組成。血壓顯示(16)由EP4～6組成表mmHg柱，EP7～9表示KPa脈膊顯示(17)，EP1～3表示心率數(shù)據(jù)，三極管Q10～Q18為驅(qū)動(dòng)放大器。
抗干擾電路(12)為設(shè)于單片機(jī)內(nèi)的并接于開(kāi)關(guān)電源(2)輸出端、血壓測(cè)量電路(6)輸出端、心率測(cè)量電路(7)輸出端和計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路(11)輸出端。
現(xiàn)結(jié)合附圖2描述實(shí)施例的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程。
撥動(dòng)SW1開(kāi)關(guān)置2位置，接通內(nèi)電源上。一路由R8～R11，C3、C4、D2和U2組成低壓開(kāi)關(guān)，一邊送入U(xiǎn)1a、U3d，另一邊經(jīng)R26、DZ2穩(wěn)壓后送入U(xiǎn)4的18、19腳組成輔助電源端。另一路經(jīng)Q3取樣，DZ1穩(wěn)壓，Q4調(diào)整后送入U(xiǎn)4的3、4、7腳的主電源端。R25與C12之間的分支電壓送入Q10～Q18作為放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源和振蕩器工作電源。此時(shí)顯示電路的EP4、EP5顯示零數(shù)據(jù)。
S2是血壓傳感器，它將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入U(xiǎn)3a、U3d，收縮壓是U3a運(yùn)算放大器，舒張壓是U3d運(yùn)算放大器，VR2是調(diào)整電位器，U3b是平行差分放大器，U3o是電壓跟著器，電阻R52，R70和VR3組成外調(diào)整電路。
測(cè)量血壓時(shí)，先縛好氣袋，控放皮球，EP4，EP5上顯示相應(yīng)壓力，高壓力上升至估計(jì)值時(shí)，停止充氣，逐漸放氣，EP4、5、6，上的數(shù)字開(kāi)始下降，當(dāng)下降到起始收縮壓時(shí)，壓力傳感器S2的4腳輸出電壓送入U(xiǎn)3a的正端，同相端電壓高于負(fù)端(反相端)，U3a的1腳輸出高電平，經(jīng)U3b比較后，低電平送入U(xiǎn)4的24腳，經(jīng)U4內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)掃描由25～32腳輸出EP4～EP5顯示相應(yīng)的收縮壓值。血壓繼續(xù)在EP4～EP5上逐漸下降，同時(shí)脈膊音響器XTAL也發(fā)出了聲音，當(dāng)下降到舒脹壓時(shí)，S2傳感器的2腳輸出電壓送入U(xiǎn)3a同相端，此時(shí)，U3d輸出高電平，送入U(xiǎn)4的24腳經(jīng)U4內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)掃描，由25～32腳輸出，在EP4～EP6上顯示舒脹壓，此時(shí)脈膊音響停止發(fā)聲。
測(cè)量脈膊時(shí)，S1脈膊傳感器將敏感到的信號(hào)電壓加到U1a低增益運(yùn)算放大器的同相輸入端，經(jīng)一級(jí)放大，再由U1b高增益運(yùn)算放大器放大，經(jīng)C13、R24將信號(hào)送入Q7、Q8組成的振蕩器，再將振蕩電壓送入U(xiǎn)4的39腳，經(jīng)U4內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)掃描，由25～32腳輸出，在EP1～EP3上顯示每分鐘的脈膊跳動(dòng)次數(shù)，在振蕩電壓輸入的同時(shí)，一部份信號(hào)與U4的35腳輸入的基準(zhǔn)振蕩頻率作比較，經(jīng)U4內(nèi)部前置放大，功率放大后，從U4的5，6腳輸出使XTAL發(fā)出了脈膊跳動(dòng)的聲音，再經(jīng)U4內(nèi)部程序延時(shí)2秒鐘后，XTAL發(fā)出″嘟嘟″2聲，在EP1～EP2上即顯示每分鐘脈膊跳動(dòng)的次數(shù)。
在測(cè)量過(guò)程中，手臂位置放不準(zhǔn)確或有振動(dòng)、移動(dòng)時(shí)，在U4內(nèi)設(shè)計(jì)3次抗干擾電路，有干擾影響時(shí)，EP會(huì)顯示干擾數(shù)字XTAL上會(huì)發(fā)出干擾音響，提醒測(cè)量人員注意安靜。干擾排除后，EP上顯示正確數(shù)字，XTAL即恢復(fù)正常脈膊聲音。
計(jì)量單位轉(zhuǎn)換過(guò)程，接通電源時(shí)，EP4、EP5顯示零，EP9顯示H表示mmHg柱單位，當(dāng)測(cè)量收縮壓時(shí)，先由EP4～EP6顯示血壓數(shù)據(jù)，測(cè)量舒張壓時(shí)會(huì)將收縮壓數(shù)據(jù)位移在EP7～EP9上，此時(shí)EP9的H消失，要將mmHg柱單位轉(zhuǎn)換為KPa國(guó)際計(jì)量單位，需把SW1撥至3的位置，此時(shí)分壓信號(hào)加至U4的40腳，由其內(nèi)部數(shù)字計(jì)算數(shù)模轉(zhuǎn)換，掃描驅(qū)動(dòng)后從U4的25、26、29、30、31腳輸出，在EP9上顯示P的符號(hào)，同理先由EP4～EP6顯示收縮壓，到測(cè)量舒脹壓時(shí)，EP9的P消失，顯示在EP7～EP9上為收縮壓，在EP4～EP6顯示舒脹壓。
測(cè)量完后，若沒(méi)將SW1關(guān)掉，U4內(nèi)部的延時(shí)器開(kāi)始工作，延時(shí)90秒鐘后，由U4的36腳輸出1個(gè)關(guān)機(jī)脈沖，Q1截止導(dǎo)致Q2截止，進(jìn)行自動(dòng)關(guān)機(jī)。
儀器在使用時(shí)，電池逐漸地在消耗，當(dāng)電壓降到設(shè)定值時(shí)，EP7～9中間各顯示出″－″符號(hào)，提醒使用者需要充電了。如繼續(xù)使用下去，EP1～3中間即顯示出″－″符號(hào)，告知使用者，不能使用，一定要充電了。
權(quán)利要求1.電子血壓儀，它包括血壓測(cè)量電路、心率測(cè)量電路、血壓心率數(shù)據(jù)顯示電路和電源電路，其特征是a.血壓測(cè)電路由血壓傳感器(4)、運(yùn)算放大器(5)、差分放大器(6)、抗干擾電路(12)所組成；b.心率測(cè)量電路由脈膊傳感器(7)、二級(jí)運(yùn)算放大器(8)、振蕩器(9)、抗干擾電路(12)所組成；c.電源電路由自動(dòng)關(guān)機(jī)電路(1)、開(kāi)關(guān)電路(2)、電壓跟隨器(3)電壓顯示(18)和中央處理器(13)所組成；d.計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路(11)由開(kāi)關(guān)電路(2)和單片器(10)的一部份組成；e.設(shè)于單片器(10)內(nèi)的，并接于開(kāi)關(guān)電源(2)輸出端、血壓測(cè)量電路輸出端、心率測(cè)量電路輸出端和計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路(11)輸出端的抗干擾電路(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子血壓儀，其特征是a.血壓測(cè)量放大電路(4)、(5)、(6)由血壓傳感器S2，運(yùn)算放大U3a、U3b、U3c、U3d，電容C21、C22，電阻R40～R52，電位器VR2，VR3組成；b.心率測(cè)量放大電路(7)、(8)由脈膊傳感器S1，運(yùn)算放大U1a、U1b、電容C14～C21、電阻R30～R39組成；c.自動(dòng)關(guān)機(jī)電路(1)由三極管Q1、Q2電容C2、電阻R4、R5、R6、R9組成；d.開(kāi)關(guān)電路(2)由SW1開(kāi)關(guān)，集成塊U2，三極管Q3、Q4，電容C3、C4二極管D2，DZ1，DZ2，電阻R8～R15，R25、R26組成；
3.如權(quán)利要求1所述的電子血壓儀，其特征是a.血壓數(shù)據(jù)顯示(16)由EP4～6和EP7～9組成；b.脈膊數(shù)據(jù)顯示(17)由EP1～3組成；c.二次電壓指示電路由EP7～EP9、EP1～EP3和單片器(10)的一部份組成。
專利摘要電子血壓儀，包含血壓測(cè)量電路、心率測(cè)量電路、血壓心率數(shù)據(jù)顯示電路和電源電路。血壓測(cè)量電路由血壓傳感器、運(yùn)算和差分放大、抗干擾電路所組成，心率測(cè)量電路由脈搏傳感器、2級(jí)運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)頻率振蕩器和抗干擾電路所組成，還有把mmHg柱轉(zhuǎn)換為KPa的計(jì)量單位轉(zhuǎn)換電路由開(kāi)關(guān)電路和單片器所組成，整機(jī)由單片器內(nèi)CPU中央處理器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)描述、放大驅(qū)動(dòng)等程序控制。本實(shí)用新型抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高，可進(jìn)行國(guó)際計(jì)量單位轉(zhuǎn)換，體積小重量輕，方便使用和攜帶。
文檔編號(hào)A61B5/021GK2138475SQ9223446
公開(kāi)日1993年7月21日 申請(qǐng)日期1992年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月23日
發(fā)明者莊自立, 楊羅定 申請(qǐng)人:莊自立, 楊羅定