CN110327513A - 一种输液报警电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗电子技术领域，尤其涉及一种输液报警电路。技术问题为提供一种具备通用性，电路结构简单，探测精度高且兼顾成本的输液报警电路。一种输液报警电路，包括电容探测模块、触摸集成电路、模式控制选择开关等；所述触摸集成电路输入端连接着电容探测模块的输出端，所述电容探测模块用于探测输液管中电容的大小，输液管中输液中液体决定电容的大小，所述模式控制选择开关的输出端与触摸集成电路的输入端连接。本发明方便医护人员及时采取医疗措施以保证患者的正常输液，该输液报警电路结构简单，探测精度高，并且成本低廉，能够对输液管中的液体做高精度的探测并实现报警，方便了医护人员的工作。

Description

一种输液报警电路
技术领域
本发明涉及医疗电子技术领域，尤其涉及一种输液报警电路。
背景技术
输液报警装置已在各大医疗机构大量应用，极大地提高了护士的工作效率。一般说来，输液报警装置由以下几个部分电路组成：药液检测电路、报警电路；通常，只需把装置设置在输液器滴斗上，当装置所在位置的输液器滴斗液体没有的时候，报警器就会发出报警信号。目前，输液报警装置据工作原理主要有两种，分别为光电传感器及重量法，光电传感器是根据光的反射和折射情况来判断输液管中的液体情况。由于一些药液是光敏的，采用避光管进行输液，光电传感器可以穿透某些避光管，也会导致药液变质，无法保证输液的安全性；通过输液瓶的重量变化来判断药量，从而发出报警信号的，由于目前吊瓶的种类多，且重量也不同，设备又无法自动判断，使用不方便。根据现有技术的缺陷，有必要提出新的解决方案。因此，研究符合市场需求的输液报警电路对提高人们的治疗质量有一定积极的意义，所以我们提出了一种输液报警电路。
发明内容
为了克服目前的输液报警系统适用范围小，不具备通用性，处理电路复杂，成本高，难以实用化的缺点，技术问题为：提供一种具备通用性，电路结构简单，探测精度高且兼顾成本的输液报警电路。
一种输液报警电路，包括电容探测模块、触摸集成电路、模式控制选择开关和报警电路，所述触摸集成电路输入端连接着电容探测模块的输出端，所述电容探测模块用于探测输液管中电容的大小，输液管中输液中液体决定电容的大小，所述模式控制选择开关的输出端与触摸集成电路的输入端连接，所述模式控制选择开关用于设置触摸集成电路的工作模式，所述触摸集成电路的输出端连接着报警电路的输入端。
进一步，所述电容探测模块包括探测电容及电容C1，所述探测电容由输液管中的液体形成电容，电容C1与探测电容并联构成，其中，电容C1为PCB板载电容，即印刷在电路板上的电容，其值是固定不变的，此时，输液管内部有液体时，探测电容与PCB板载电容并联，触摸集成电路可以判断是否有信号输入；触摸集成电路S0端连接感应电极，感应电极可以是一片面积不低于5×5mm的薄金属片或者PCB的敷铜，触摸集成电路S0端C1通过电容C1接地，作为电容探测模块，用于调节触摸集成电路的灵敏度；当触摸集成电路的灵敏度最高时，可省略电容C1。
进一步，所述模式控制选择开关是2位拨码开关，所述模式控制选择开关通过拔码开关置于“接地”或“接电源”位置，来设置触摸集成电路的工作模式，2位拨码开关S2的第1位和第2位开关的同侧一端并联与电源的+VCC连接；2位拨码开关S2另一端的第1位开关与触摸集成电路STG引脚连接，2位拨码开关S2的第2位开关与触摸集成电路的SLH引脚连接，SLH引脚为触摸集成电路模式选择脚。
进一步，所述报警电路包括NE555、电阻R3、R4、R6、电容C3、C4、蜂鸣器B1，所述电阻R3一端接电源模块输出端+VCC正极，电阻R3另一端与电阻R4一端，电阻R4另一端与电容C3连接，电容C3另一端接地；所述NE555的TRIGGER引脚与THRESHOLD引脚连接，所述NE555的THRESHOLD引脚与电阻R4另一端与电容C3之间连接点连接，电阻R3另一端与电阻R4一端之间连接点与NE555的DISCHARGE引脚连接，所述NE555的+VCC引脚接+VCC，所述NE555的GND引脚接地，所述NE555的CONTROLVOLTAGE引脚通过电容C4接地，所述NE555的RESET引脚通过电阻R5接+VCC，所述NE555的RESET引脚作为控制端，所述NE555的OUTPUT引脚通过电阻R6与蜂鸣器B1连接，蜂鸣器B1另一端接地。
进一步，还包括有光耦开关控制电路，所述触摸集成电路输出端连接着光耦开关控制电路的输入端，所述光耦开关控制电路的输出端与床头呼叫系统的输入端连接，所述光耦开关控制电路用于与呼叫系统联机，电源的正极VCC连接电源开关S1一端，电源开关S1另一端连接触摸集成电路VDD端。
进一步，所述光耦开关控制电路包括光耦、电阻R1、R2，所述电阻R1一端与触摸集成电路的OUT脚连接，所述电阻R1另一端与光耦阳极连接，光耦阴极接地，所述光耦的集电极接上拉电阻R2连接，作为输出控制端，所述光耦的发射极接地。
有益效果为：与现有技术相比，本发明的有益效果如下：一种输液报警电路，电容探测模块与触摸集成电路相连，用于探测输液管内的液体含量的变化并将信号反馈到触摸集成电路。其中，电容探测模块对输液管中的液体进行容量探测，并将检测信号传递到触摸集成电路，由触摸集成电路分析处理，触摸集成电路发射指令到报警电路，报警电路实现报警，方便医护人员及时采取医疗措施以保证患者的正常输液。该输液报警电路结构简单，探测精度高，并且成本低廉；能够对输液管中的液体做高精度的探测并实现报警，方便了医护人员的工作。
附图说明
图1为本发明的电路框图。
图2为本发明电路原理图。
图中零部件名称及序号：1 电容探测模块，2 触摸集成电路，3 模式控制选择开关，4 光耦开关控制电路，5 呼叫系统，6 报警电路。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
实施例1
一种输液报警电路，如图1所示，包括电容探测模块1、触摸集成电路2、模式控制选择开关3和报警电路6，所述触摸集成电路2输入端连接着电容探测模块1的输出端，所述电容探测模块1用于探测输液管中电容的大小，输液管中输液中液体决定电容的大小，所述模式控制选择开关3的输出端与触摸集成电路2的输入端连接，所述模式控制选择开关3用于设置触摸集成电路2的工作模式，所述触摸集成电路2的输出端连接着报警电路6的输入端。
触摸集成电路2通过模式控制选择开关3来设定工作模式，电容探测模块1中采集到的电容信号经触摸集成电路2处理并作出相应动作，输出高电平；控制报警电路6工作。
实施例2
一种输液报警电路，如图2所示，所述电容探测模块1包括探测电容及电容C1，所述探测电容由输液管中的液体形成电容，电容C1与探测电容并联构成，其中，电容C1为PCB板载电容，即印刷在电路板上的电容，其值是固定不变的，此时，输液管内部有液体时，探测电容与PCB板载电容并联，触摸集成电路2可以判断是否有信号输入；触摸集成电路2S0端连接感应电极，感应电极可以是一片面积不低于5×5mm的薄金属片或者PCB的敷铜，触摸集成电路2S0端C1通过电容C1接地，作为电容探测模块1，用于调节触摸集成电路2的灵敏度；当触摸集成电路2的灵敏度最高时，可省略电容C1。
所述模式控制选择开关3是2位拨码开关，所述模式控制选择开关3通过拔码开关置于“接地”或“接电源”位置，来设置触摸集成电路2的工作模式，2位拨码开关S2的第1位和第2位开关的同侧一端并联与电源的+VCC连接；2位拨码开关S2另一端的第1位开关与触摸集成电路2STG引脚连接，2位拨码开关S2的第2位开关与触摸集成电路2的SLH引脚连接，SLH引脚为触摸集成电路2模式选择脚。
所述报警电路6包括NE555、电阻R3、R4、R6、电容C3、C4、蜂鸣器B1，所述电阻R3一端接电源模块输出端+VCC正极，电阻R3另一端与电阻R4一端，电阻R4另一端与电容C3连接，电容C3另一端接地；所述NE555的TRIGGER引脚与THRESHOLD引脚连接，所述NE555的THRESHOLD引脚与电阻R4另一端与电容C3之间连接点连接，电阻R3另一端与电阻R4一端之间连接点与NE555的DISCHARGE引脚连接，所述NE555的+VCC引脚接+VCC，所述NE555的GND引脚接地，所述NE555的CONTROLVOLTAGE引脚通过电容C4接地，所述NE555的RESET引脚通过电阻R5接+VCC，所述NE555的RESET引脚作为控制端，所述NE555的OUTPUT引脚通过电阻R6与蜂鸣器B1连接，蜂鸣器B1另一端接地。
模式控制选择开关3通过拔码开关来设置触摸集成电路2的工作模式，通过拔码开关悬空或接电源，触摸集成电路2的STG引脚悬空，SLH接电源，触摸集成电路2为CMOS输出，低电平有效。
感应电极与输液管紧贴，输液管中的液体形成电容，当输液管内部有液体时，输液管中的液体的介电常数远大于空气的介电常数，此时，输液管中的液柱的电容比较大，即电容探测模块1中探测电容比较大，相当于人触摸感应电极，触摸集成电路2OUT脚输出低电平。当液体输完，感应电极上的输液管内部没有液体，感应电极上的输液管内部的液体柱变成了空气柱，由于空气的介电常数远小于水质液体的介电常数，电容变小，即电容探测模块1中探测电容变小，相当于人手离开感应电极，触摸集成电路2OUT脚，相当于光耦开关控制电路4输出高电平，从而实现输液完毕的自动报警功能。
模式控制选择开关3通过拔码开关来设置触摸集成电路2的工作模式，通过拔码开关悬空或接电源，当触摸集成电路2的STG脚接高电源时，实现低电平点动输出模式；当触摸集成电路2的SLH引脚悬空时，实现高电平点动输出模式。
感应电极与输液管紧贴，输液管中的液体形成电容，当输液管内部有液体时，输液管中的液体的介电常数远大于空气的介电常数，此时，输液管中的液柱的电容比较大，即电容探测模块1中探测电容比较大，相当于人触摸感应电极，触摸集成电路2OUT脚输出高电平。当液体输完，感应电极上的输液管内部没有液体，感应电极上的输液管内部的液体柱变成了空气柱，由于空气的介电常数远小于水质液体的介电常数，电容变小，即电容探测模块1中探测电容变小，相当于人手离开感应电极，触摸集成电路2OUT脚，相当于按下呼叫开关，接通呼叫系统5进行呼叫，从而实现输液完毕的自动呼叫功能。
所述触摸集成电路2采用JR223B，所述JR223B是一个单键输入、输出一对一的触摸感应IC，产品有ON/OFF开关机模式和LEVELHOLD电平保持按键输出模式，可供用户选择。既可用单个JR223B实现简单的触摸感应开关控制，也可配以单片机实现更复杂的触摸感应控制。产品具有高稳定、高可靠、生产效率高。满足工业标准，在－20℃－+70℃以及潮湿环境下长期工作无漂移，能轻易通过EFT、EMC、EMI等的严格测试。特别适用于对安全指标和性能指标有严格要求的1个按键的小家电、电器产品、工业控制产品等。JR223B其功耗低，则为电池供电的1键的手持式产品的应用提供了最佳的选。
实施例3
一种输液报警电路，如图1-2所示，还包括有光耦开关控制电路4，所述触摸集成电路2输出端连接着光耦开关控制电路4的输入端，所述光耦开关控制电路4的输出端与床头呼叫系统5的输入端连接，所述光耦开关控制电路4用于与呼叫系统5联机，电源的正极VCC连接电源开关S1一端，电源开关S1另一端连接触摸集成电路2VDD端。
所述光耦开关控制电路4包括光耦、电阻R1、R2，所述电阻R1一端与触摸集成电路2的OUT脚连接，所述电阻R1另一端与光耦阳极连接，光耦阴极接地，所述光耦的集电极接上拉电阻R2连接，作为输出控制端，所述光耦的发射极接地。
触摸集成电路2通过模式控制选择开关3来设定工作模式，电容探测模块1中采集到的电容信号经触摸集成电路2处理并作出相应动作，输出低电平；控制光耦开关控制电路4工作，实现自动呼叫功能。
所述探测电容由第一电容和输液管中的液体并联构成，其中，电容C1为PCB板载电容，即印刷在电路板上的电容，其值是固定不变的，此时，感应电极与输液管紧贴，形成探测电容，当输液管内部有液体时，输液管中液体的介电常数远大于空气的介电常数，此时，输液管中液体形成电容，电容探测模块1中的探测电容比较大，相当于人触摸感应电极，触摸集成电路2的OUT脚输出低电平。当液体输完，感应电极上的输液管内部没有液体，应电极上的输液管内部的液体柱变成了空气柱，由于空气的介电常数远小于水质液体的介电常数，电容探测模块1中的探测电容变小，相当于人手离开感应电极，触摸集成电路2的OUT脚输出高电平。
应当理解，以上的描述仅仅用于示例性目的，并不意味着限制本发明。本领域的技术人员将会理解，本发明的变型形式将包含在本文的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种输液报警电路，其特征是：包括电容探测模块、触摸集成电路、模式控制选择开关和报警电路，所述触摸集成电路输入端连接着电容探测模块的输出端，所述电容探测模块用于探测输液管中电容的大小，输液管中输液中液体决定电容的大小，所述模式控制选择开关的输出端与触摸集成电路的输入端连接，所述模式控制选择开关用于设置触摸集成电路的工作模式，所述触摸集成电路的输出端连接着报警电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种输液报警电路，其特征是：所述电容探测模块包括探测电容及电容C1，所述探测电容由输液管中的液体形成电容，电容C1与探测电容并联构成，其中，电容C1为PCB板载电容，即印刷在电路板上的电容，其值是固定不变的，此时，输液管内部有液体时，探测电容与PCB板载电容并联，触摸集成电路可以判断是否有信号输入；触摸集成电路S0端连接感应电极，感应电极可以是一片面积不低于5×5mm的薄金属片或者PCB的敷铜，触摸集成电路S0端C1通过电容C1接地，作为电容探测模块，用于调节触摸集成电路的灵敏度；当触摸集成电路的灵敏度最高时，可省略电容C1。
3.根据权利要求2所述的一种输液报警电路，其特征是：所述模式控制选择开关是2位拨码开关，所述模式控制选择开关通过拔码开关置于“接地”或“接电源”位置，来设置触摸集成电路的工作模式，2位拨码开关S2的第1位和第2位开关的同侧一端并联与电源的+VCC连接；2位拨码开关S2另一端的第1位开关与触摸集成电路STG引脚连接，2位拨码开关S2的第2位开关与触摸集成电路的SLH引脚连接，SLH引脚为触摸集成电路模式选择脚。
4.根据权利要求3所述的一种输液报警电路，其特征是：所述报警电路包括NE555、电阻R3、R4、R6、电容C3、C4、蜂鸣器B1，所述电阻R3一端接电源模块输出端+VCC正极，电阻R3另一端与电阻R4一端，电阻R4另一端与电容C3连接，电容C3另一端接地；所述NE555的TRIGGER引脚与THRESHOLD引脚连接，所述NE555的THRESHOLD引脚与电阻R4另一端与电容C3之间连接点连接，电阻R3另一端与电阻R4一端之间连接点与NE555的DISCHARGE引脚连接，所述NE555的+VCC引脚接+VCC，所述NE555的GND引脚接地，所述NE555的CONTROLVOLTAGE引脚通过电容C4接地，所述NE555的RESET引脚通过电阻R5接+VCC，所述NE555的RESET引脚作为控制端，所述NE555的OUTPUT引脚通过电阻R6与蜂鸣器B1连接，蜂鸣器B1另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种输液报警电路，其特征是：还包括有光耦开关控制电路，所述触摸集成电路输出端连接着光耦开关控制电路的输入端，所述光耦开关控制电路的输出端与床头呼叫系统的输入端连接，所述光耦开关控制电路用于与呼叫系统联机，电源的正极VCC连接电源开关S1一端，电源开关S1另一端连接触摸集成电路VDD端。
6.根据权利要求5所述的一种输液报警电路，其特征是：所述光耦开关控制电路包括光耦、电阻R1、R2，所述电阻R1一端与触摸集成电路的OUT脚连接，所述电阻R1另一端与光耦阳极连接，光耦阴极接地，所述光耦的集电极接上拉电阻R2连接，作为输出控制端，所述光耦的发射极接地。
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