CN103190893B - 一种用于标定血压计参数的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于标定血压计参数的系统及方法。该用于标定血压计参数的系统包括：频率测定模块，用于测定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；数据计算模块，用于计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a，以及用于计算待测血压计的特征参数并存储；气压测定模块，测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a。本发明的用于标定血压计参数的系统及方法，系统相对简单，操作耗时较少，标定效率较高。

Description

一种用于标定血压计参数的系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种医疗电子设备的标定系统和方法，尤其涉及一种用于标定血压计参数的系统及方法。

【背景技术】

血压是能够体现人体健康状况的一个重要生理数据，血压计是用于测量人体血压的设备。随着生活水平的日益提升，人们日益关注自己和家人的身体健康状况，很多家庭都自己购置血压计，用于在日常生活中测量自己和家人的血压状况。

目前，从测量原理上来看，血压计主要有两种类型。第一种是通过测量血液在血管中流动时产生克洛托夫声音时以及克洛托夫声音消失时的压力值来确定人体的收缩压和舒张压，此种测量原理也被称作柯式音法。第二种是通过读取脉压的变化波形，依据脉压变化波形情况来计算人体的收缩压和舒张压，此种测量原理也被称作振荡法。

针对以上两种情况，人们开发了各种类型的电子血压计，以方便普通群众使用。目前而言，市场上出现的绝大部分都是采用振荡法原理制作的电子血压计。

对该类型的电子血压计，一般包括一个用于测量压力的压力传感器、用于充气的电机、用于绑住用户臂腕且可以充气的腕带以及相应的数据处理与显示单元等。该压力传感器用于测量相关时刻的压力值，产生用于计算血压的原始数据。

由于压力传感器出厂时由于生产一致性的问题，每个压力传感器的参数并非完全相同。因此，采用压力传感器进行血压测量的电子血压计亟需一一标定后才可以使用。

目前，电子血压计参数的标定主要靠人工进行，受标定者当时的工作状态影响较大，误差较大。同时标定设备比较复杂庞大，标定者每标定一个设备耗费时间较长，标定效率相对较低。除此之外，现有标定系统中还要求血压计本身不能任何漏气等，这使得本身就具有泄气阀门的血压计测量带来更多的困扰。

因此，现有技术中电子血压计的标定系统及标定方法相对复杂、标定耗时较多、标定效率较低，不能满足人们的对电子设备生产更快更方便的要求。

【发明内容】

有鉴于现有技术中血压计的标定系统相对复杂、标定耗时较多、标定效率较低的问题，有必要提供一种系统相对简单、标定耗时较少、标定效率相对较高的用于标定血压计参数的系统。

同时，鉴于现有技术中血压计的标定方法相对复杂、标定耗时较多、标定效率较低的问题，还有必要提供一种系统相对简单、标定耗时较少、标定效率相对较高的用于标定血压计参数的方法。

一种用于标定血压计参数的系统，包括：频率测定模块，用于测定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；数据计算模块，用于计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a，以及用于计算待测血压计的特征参数并存储；气压测定模块，测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a。

在进一步优选的实施方式中，该用于标定血压计参数的系统还包括：电磁阀门控制模块，用于在测量初始频率值之前调节该待测血压计电磁阀门至开启状态；数据缓存模块，用于记录该初始频率值F0

在进一步优选的实施方式中，该频率测定模块还用于测定该压力传感单元在一个预设频率值Fx时的实际气压值Px；该数据缓存模块还用于记录该预设频率值Fx和该实际气压值Px。

在进一步优选的实施方式中，该数据计算模块还用于设置所述预设频率值Fx小于该初始频率值F0。

在进一步优选的实施方式中，该数据缓存模块还用于提供至少一个预定气压值Pn；该数据计算模块还用于计算该预定气压值Pn对应的预定频率值Fna；该频率测定模块还用于测定该压力传感单元的频率值为该预测频率值Fna时的实际气压值Pna；该数据缓存模块还用于存储该预测频率值Fna及该实际气压值Pna。

一种用于标定血压计参数的方法，包括：

确定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；

计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a；

测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a；

计算待测血压计的特征参数并存储。

在进一步优选的实施方式中，所述确定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0的步骤包括在测量初始频率值之前调节该待测血压计电磁阀门至开启状态，以及记录该初始频率值F0。

在进一步优选的实施方式中，所述计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a的步骤包括测定该压力传感单元在一个预设频率值Fx时的实际气压值Px，并记录该预设频率值Fx和该实际气压值Px。

在进一步优选的实施方式中，设置所述预设频率值Fx小于该初始频率值F0。

在进一步优选的实施方式中，在计算待测血压计的特征参数并存储步骤之前，该用于标定血压计参数的方法还包括提供至少一个预定气压值Pn，计算该预定气压值Pn对应的预定频率值Fna，测量并记录压力传感单元的频率值为该预测频率值Fna时的实际气压值Pna。

相对于现有技术，由于本发明用于标定血压计参数的系统和方法包括频率测定模块、数据计算模块和气压测定模块，该频率测定模块用于测定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；该数据计算模块用于计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a，以及用于计算待测血压计的特征参数并存储；该气压测定模块测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a。通过以上系统就可以实现血压计参数的标定，并可以自动化的完成标定工作，从而使得本发明的用于标定血压计参数的系统和方法系统相对简单、标定耗时较少、标定效率相对较高，满足工厂生产时对效率和精准度的要求。

【附图说明】

图1是本发明提供的用于标定血压计参数的方法的一个具体实施例的流程图；

图2是本发明提供的用于标定血压计参数的系统的一个具体实施例的工作时的模块结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，图1是本发明提供的用于标定血压计参数的方法的一个具体实施例的流程图。

本发明用于标定血压计参数的方法1包括以下步骤：

S1、确定待测血压计的压力传感单元的初始频率值；

本发明用于标定血压计参数的方法1首先提供一个用于标定血压计参数的系统。请一并参阅图2，图2是本发明提供的用于标定血压计参数的系统的一个具体实施例的工作时的模块结构示意图。该用于标定血压计参数的系统2包括一个集成处理模块21、一个气缸22和一个气压计23。使用时，该用于标定血压计参数的系统2与血压计3相连接。该集成处理模块21通过数据传输线路与该气压计23和血压计3相连，用于读取该气压计23输出的数据、读取该血压计3输出的数据，以及向该血压计3输出相关控制指令。该气缸22是一个刚性的容器，容积大小在100毫升以上较佳，更优地，该气缸22的容积在500毫升以下更佳。该气缸22用于与气压计23相连，该血压计3向该气缸22充气，该气压计23测量该气缸22的气压。在本实施例之中，该气压计23测量的是该气缸22相对气压，即，测量该气缸22的气压相对于本系统2所处环境气压的差值，通常也就是相对于正常大气压的差值。

该血压计3包括一个微控单元31、一个闪存单元32、一个电机单元33和一个压力传感单元34。微控单元31分别与该闪存单元32、该电机单元33和该压力传感单元34电连接。

该闪存单元32存储有预设数据，该预设数据可以是预先设定的压力传感单元34产生的频率数据与对应压强的对照数据库，如Fa、Pa，Fb、Pb，Fc、Pc……,其中Fa、Fb、Fc……是频率数据，Pa、Pb、Pc……是压强数据；该预设数据也可以是预设的该压力传感单元34产生的频率数据与对应压强的函数关系表达式或者函数关系表等，如F＝f(P)或者P＝f^-1(F)，其中P是压强数据，F是频率数据，P是自变量，F是因变量。该微控单元31可以从该闪存单元32中读取预设数据，或者存储标定数据作为新的预设数据。

该电机单元33用于向该血压计3的气囊(图未示)充气，该气囊还具有用于放气用的电磁阀门(图未示)，该微控单元31还可以控制该电磁阀门的开启和闭合。在本实施例之中，该电机单元33通过一个第一导管24与该气缸22连接，该微控单元31通过向该电机单元33发出控制指令控制该电机单元33向该气缸22的充气量或者充气速度，从该改变该气缸22内的气压。具体地，该电机单元33的控制指令可以是一种PWM波，通过调节该PWM波的占空比从而控制该电机单元33的输出气体的速度等。

该压力传感单元34是用于侦测压力的器件。在本实施例中，该压力传感单元34具有一个感受压力的固件，该固件感受到压力时会产生一个频率数据F，并将该频率数据数字化后传输给该微控单元31。例如，该固件感受到的气压为Py时，会产生一个振动频率为Fy的频率数据。在该压力传感单元34的有效工作范围内，该频率数据Fy与气压值Py一一对应，即，在该压力传感单元34的有效工作范围内，每一个频率数据Fy唯一对应一个气压值Py，每一个气压值Py唯一对应一个频率数据Fy。通常，该频率数据Fy会随着气压值Py的增大而减小。在本实施例中，为了便于说明和计算，频率数据值的单位为赫兹，气压值的单位为毫米汞柱；气压值为相对气压值，即为真实气压与本系统所处环境气压的差值，与该气压计所测得气压值相同。

该压力传感单元34通过一个第二导管25连接到该气缸22，该第二导管25具有三个端口，第一个端口连接到该气缸22，第二个端口连接到该压力传感单元34、第三个端口连接到该气压计23。从而使得该气缸22的气压、该气压计23测量的气压和该压力传感单元34感受到的气压是相同的气压。

该集成处理模块21还包括一个用于发出电磁阀门开启控制指令和电磁阀门关闭控制指令的磁阀门控制模块211、一个用于向该血压计3的微控单元31传输和接收数据的血压计数据传送模块212，以及一个用于存储缓存数据的数据缓存模块213。

在该用于标定血压计参数的系统2使用时：该集成处理模块21的电磁阀门控制模块211发出电磁阀门开启控制指令C1，通过该集成处理模块21的血压计数据传送模块212传送给该血压计3的微控单元31，该微控单元31依据该电磁阀门开启控制指令C1控制该血压计3上的电磁阀门开启。在该电磁阀门开启之时，该气缸22内气压为一个正常大气压，该气压计23的读数为该气压，该压力传感单元34感受的压力也为气压P0，P0＝0，此时，该压力传感单元34产生的频率数据为F0，为该压力传感单元34的初始频率值F0。

该初始频率值F0从该压力传感单元34传送个该微控单元31，该微控单元31通过该集成处理模块21的血压计数据传送模块212传输给该集成处理模块21的数据缓存模块213进行存储。

在本实施例中，该电磁阀门控制模块211、该血压计数据传送模块212以及数据缓存模块213相互配合构成了用于测定血压计压力传感单元初始频率值F0的频率测定模块(未标示)。

S2、计算气压为预定气压值时该压力传感单元的预测频率值；

该集成处理模块21还包括一个电机控制模块214，该电机控制模块214用于发出电机控制指令C3，该电机控制指令C3依次通过该血压计数据传送模块212和该微控单元31，从而控制该电机单元33，使得该电机单元33工作或者停止，可以向该气缸22充气。

该集成处理模块21还包括一个数据计算模块215，该数据计算模块215用于进行数据处理计算，该数据计算模块215与该电机控制模块214相连。

该集成处理模块21还包括一个气压计数据读取模块216，用于读取该气压计33的数据值，并将该气压计23的数据值传送给该数据计算模块215，供该数据计算模块215处理。

在步骤S1之后，该集成处理模块21的电磁阀门控制模块211发出电磁阀门关闭控制指令C2，通过该集成处理模块21的血压计数据传送模块212传送给该血压计3的微控单元31，该微控单元31依据该电磁阀门关闭控制指令C2控制该血压计3上的电磁阀门关闭。

随后，该集成处理模块21的电机控制模块214发出电机控制指令C3。该电机控制指令C3依次通过该血压计数据传送模块212和该微控单元31控制该电机单元33，使得该电机单元33工作，向该气缸22充气，使得该气缸22内的气体增多，气压上升。

随着气缸22内气压P的不断上升，该压力传感单元34所产生的频率数据值F逐渐减小。该压力传感单元34每隔20毫秒就可以产生一个频率数据值传输给该微控单元31，由该微控单元31将该频率数据值实时反馈给该数据计算模块215。

该数据计算模块215在该频率数据值F为一个预设数值Fx时，例如为Fx＝(F0-100)时，向该电机控制模块214发出指示，使得该电机控制模块214发出电机控制指令C3控制该电机单元33的工作状态，保持气缸22内的气压，从而使得该压力传感单元34所产生的频率值F维持在Fx。此时，读取该气压计23产生的气压值Px，并将该气压值Px写入数据缓存模块213。

由于该气压计23的响应速度相对较慢，一般为0.5秒左右产生一个气压值信号，因此，为保障数据记录的准确性，该压力传感单元34所产生的频率值F维持在Fx的时间T应当大于0.5秒。本实施例中，该时间T设定为1.5秒以上，从而能从该气压计23读取出一个稳定的气压值Px。

由于该压力传感模块34所产生的频率值F与该气压计23所产生的气压值P存在对应关系，因此，可以通过该气压值P来预测频率值F。一般情况下，假设该气压值P与该频率值F存在线性对应关系，因此，在知道P0时的频率值F0、Px时的频率值Fx后，就可以简单的预测某一气压值时的频率值。

具体地，优选一个预定气压值P1，P1大于Px，例如P1的大小为30毫米汞柱，此时，该数据计算模块215进行如下数据计算，得到预测的频率值F1a满足如下公式：

$\frac{F1a-F0}{P1-P0}=\frac{\mathrm{Fx}-F0}{\mathrm{Px}-P0};$

从而得出频率值F1a的具体大小，并将该频率值F1a存储在数据缓存模块213。

S3、测定压力传感单元的频率值为预测频率值时的实际气压值；

在步骤S2之后，该集成处理模块21的电机控制模块214继续发出电机控制指令C3。该电机控制指令C3依次通过该血压计数据传送模块212和该微控单元31控制该电机单元33，使得该电机单元33工作，向该气缸22充气，使得该气缸22内的气体继续增多，气压继续上升。

随着气缸22内气压P的进一步不断上升，该压力传感单元34所产生的频率数据值F进一步逐渐减小。该压力传感单元34每隔20毫秒产生一个频率数据值传输给该微控单元31，由该微控单元31将该频率数据值实时反馈给该数据计算模块215。

该数据计算模块215在该频率数据值F为该频率值F1a时向该电机控制模块214发出指示，使得该电机控制模块214发出电机控制指令C3控制该电机单元33的工作状态，保持气缸22内的气压，从而使得该压力传感单元34所产生的频率值F维持在F1a一端时间T后读取该气压计23产生的实际气压值P1a，并将该实际气压值P1a写入数据缓存模块213。

S4、计算待测血压计的特征参数并存储。

该数据计算模块215依据存储于该数据缓存模块213中的数据值作为特征，通过相关预存的算法计算该血压计31的特征参数，并将该特征参数依次通过该血压计数据传送模块212和该微控单元31写入该闪存单元32。从而完成该血压计31的标定。

相对于现有技术，由于本发明用于标定血压计参数的方法及系统仅包括集成处理模块21、该气缸22、该气压计23以及用于连接待测血压计电机和压力传感单元的第一导管24和第二导管25，该集成处理模块21包括磁阀门控制模块211、血压计数据传送模块212、数据缓存模块213、电机控制模块214、数据计算模块215和气压计数据读取模块216，使得本发明的用于标定血压计参数的的系统和方法能够通过简单的几个步骤就完成血压计的标定，并可以自动化的完成标定工作，从而使得本发明的用于标定血压计参数的系统和方法系统相对简单、标定耗时较少、标定效率相对较高，满足工厂生产时对效率和精准度的要求。

本发明的用于标定血压计参数的方法的另一个实施方式中，本发明的用于标定血压计参数的方法还可以如下：

在前述步骤S3之后S4之前还包括步骤S5，步骤S5为提供至少一个预定气压值Pn，计算该预定气压值Pn对应的预定频率值Fna，测量并记录压力传感单元34的频率值为该预测频率值Fna时的实际气压值Pna。

在该预定气压值Pn只有一个时，例如n＝2，P2为60毫米汞柱，则此时根据如下公式预测出F2a：

$\frac{F2a-F1a}{P2-P1a}=\frac{F1a-F0}{P1a-P0};$

之后按照步骤S3中所描述的方法，得到实际气压值P2a即可。

当该预定气压值Pn为多个时，例如n＝2,3,4……时，具体气压值分别为60毫米汞柱、90毫米汞柱、120毫米汞柱……等，此时可以根据如下公式预测Fna：

$\frac{\mathrm{Fna}-F(n-1)a}{\mathrm{Pn}-P(n-1)a}=\frac{F(n-1)a-F(n-2)a}{P(n-1)a-P(n-2)a};$

之后按照步骤S3中所描述的方法，得到实际气压值Pna即可。

优选的Pn可以选8组，分别为30毫米汞柱、60毫米汞柱……240毫米汞柱。该Pna的值可以是预设在该数据缓存模块213中。

相对于上一个实施例，本实施例由于提供了更多的预设气压下进行测量，能够为步骤S4中计算血压计参数提供更多的特征量，从而可以使得血压计的标定结果更为准确可靠，进一步满足人们的生活健康诊断需要。

以上对用于标定血压计参数的系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于标定血压计参数的系统，其与待测血压计相连接，其特征在于，该用于标定血压计参数的系统包括：

气缸，与所述待测血压计相连；

气压计，与所述气缸相连；

数据读取模块，用于读取所述的气压计的压力值，并将该压力值传输给数据计算模块；

电磁阀门控制模块，用于在测量初始频率值之前调节所述待测血压计的电磁阀门至开启状态，使数据传送模块读取到所述待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；

电机控制模块，对所述待测血压计发出电机控制指令，使所述待测血压计工作，向所述的气缸充气；

数据传送模块，用于读取所述待测血压计的压力传感单元的频率值；并将该频率值传输给数据计算模块；

频率测定模块，用于测定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；

数据计算模块，用于计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a，以及用于计算待测血压计的特征参数并传输至数据缓存模块进行存储；

气压测定模块，测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a。

2.根据权利要求1所述的用于标定血压计参数的系统，其特征在于，该频率测定模块还用于测定该压力传感单元在一个预设频率值Fx时的实际气压值Px；该数据缓存模块还用于记录该预设频率值Fx和该实际气压值Px。

3.根据权利要求2所述的用于标定血压计参数的系统，其特征在于，该数据计算模块还用于设置所述预设频率值Fx小于该初始频率值F0。

4.根据权利要求1或2所述的用于标定血压计参数的系统，其特征在于，该数据缓存模块还用于提供至少一个预定气压值Pn；该数据计算模块还用于计算该预定气压值Pn对应的预定频率值Fna；该频率测定模块还用于测定该压力传感单元的频率值为该预测频率值Fna时的实际气压值Pna；该数据缓存模块还用于存储该预测频率值Fna及该实际气压值Pna。

5.一种用于标定血压计参数的方法，其特征在于，该用于标定血压计参数的方法包括：

确定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0；

计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a；

测定压力传感单元的频率值为预测频率值F1a时的实际气压值P1a；

计算待测血压计的特征参数并存储。

6.根据权利要求5所述的用于标定血压计参数的方法，其特征在于，所述确定待测血压计的压力传感单元的初始频率值F0的步骤包括在测量初始频率值之前调节该待测血压计电磁阀门至开启状态，以及记录该初始频率值F0。

7.根据权利要求6所述的用于标定血压计参数的方法，其特征在于，所述计算气压为预定气压值P1时该压力传感单元的预测频率值F1a的步骤包括测定该压力传感单元在一个预设频率值Fx时的实际气压值Px，并记录该预设频率值Fx和该实际气压值Px。

8.根据权利要求7所述的用于标定血压计参数的方法，其特征在于，设置所述预设频率值Fx小于该初始频率值F0。

9.根据权利要求8所述的用于标定血压计参数的方法，其特征在于，在计算待测血压计的特征参数并存储步骤之前，该用于标定血压计参数的方法还包括提供至少一个预定气压值Pn，计算该预定气压值Pn对应的预定频率值Fna，测量并记录压力传感单元的频率值为该预测频率值Fna时的实际气压值Pna。