CN113530795B - 一种基于医用真空负压机的电压补偿方法 - Google Patents

一种基于医用真空负压机的电压补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，所述方法包括：设定标准电压值；采集不同电路的当前电压值；根据第一次采集气压标志判断负压机是否是第一次采集；根据所述第一次采集气压标志、标准电压值和当前电压值来确定电压差值加减标志；根据所述第一次采集气压标志、电压差值加减标志、标准电压值和当前电压值来确定补偿值；根据所述电压差值加减标志和补偿值对当前电压值进行自动校正，得到最终电压值。本发明能够保证气压传感器工作电压的一致性，从而保证负压机抽气气压上下限的一致性，同时，通过统一烧录代码替代了人工反复测试气压值上下限、修改和烧录代码，有效降低了人力和时间成本。

Description

一种基于医用真空负压机的电压补偿方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种基于医用真空负压机的电压补偿方法。
背景技术
近年来，负压伤口治疗管理作为一种封闭式负压治疗技术，广泛应用于各类局部组织伤口愈合治疗，负压伤口治疗管理技术的应用保证组织伤口表面形成负压环境，促进伤口愈合。
目前，负压伤口治疗管理技术中涉及到的负压值采集是基于MEMS压阻式压力传感器研发设计，具体地，MEMS压阻式压力传感器和MCU控制中心是两个独立的模块电路，二者通过电路连接；MEMS压阻式压力传感器放置在负压机气体通道内用于采集气压变化，同时，所述传感器内集成了将采集的气压直接转换成电压的功能，即，所述传感器可将负压机通道内的实时气压变化按照一定的线性比例转换成电压变化，并输出所述电压变化到达MCU控制中心。而常见的MEMS压阻式压力传感器多为模拟量电压输出即模拟传感器，这种模拟量电压输出存在以下3点问题：(1)容易受电磁干扰，输出信号随着线缆增长误差变大，需要自我校准；(2)模拟量输出范围6-12mV，信号较弱，需要额外放大电路，但放大电路又会增加噪声信号；(3)受环境温湿度会有温度效应偏差，需要调整标准电压值。
因此，设计一种基于模拟量MEMS压阻式压力传感器输出的电压校准方法，并与MCU控制中心共同组成基于医用真空负压机的电压补偿方法，对于解决上述存在的问题是十分必要的。
发明内容
本发明旨在针对背景技术中存在的技术问题，提出一种具有模拟量MEMS压阻式压力传感器自我校准，MEMS压阻式压力传感器与MCU控制中心及时反馈、MCU控制中心通过代码对MEMS压阻式压力传感器进行差异性准确标记与记忆的基于医用真空负压机的电压补偿方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
由于每一块电路采集到的当前电压值都不一样，所以需要MCU控制中心通过放置在负压机气体通道内的MEMS压阻式压力传感器采集不同电路的当前电压值V1，并由MCU控制中心对不同电路的当前电压值V1进行自动校正，使得校正后的电压值达到标准电压值V0，然后，MCU控制中心将做出判断并输出控制指令传输到负压泵逻辑控制中心，进而实现对负压泵的实时控制，使得负压值上下限范围能够满足预期要求。
具体地，一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，包括如下步骤：
设定标准电压值V0；
采集不同医用真空负压机控制电路的当前电压值V1；
根据第一次采集气压标志X1判断负压机是否是第一次采集；
根据所述第一次采集气压标志X1、标准电压值V0和当前电压值V1来确定电压差值加减标志X2；
根据所述第一次采集气压标志X1、电压差值加减标志X2、标准电压值V0和当前电压值V1来确定补偿值△V；
根据所述电压差值加减标志X2和补偿值△V对当前电压值V1进行自动校正，得到最终电压值。
进一步地，所述医用真空负压机的MCU控制中心包含存储器，所述标准电压值V0、当前电压值V1、第一次采集气压标志X1、电压差值加减标志X2和补偿值△V均存储在所述存储器中。
进一步地，根据第一次采集气压标志X1判断负压机是否是第一次采集，具体步骤为：
若第一次采集气压标志X1的值为0，则负压机是第一次采集；若第一次采集气压标志X1的值为1，则负压机不是第一次采集。
进一步地，根据所述第一次采集气压标志X1、标准电压值V0和当前电压值V1来确定电压差值加减标志X2，具体步骤为：
判断第一次采集气压标志X1；
如果第一次采集气压标志X1为0，说明负压机是第一次采集，进一步判断当前电压值V1是否大于等于标准电压值V0；
若当前电压值V1大于等于标准电压值V0，则将电压差值加减标志X2置为0；若当前电压值V1小于标准电压值V0，则将电压差值加减标志X2置为1。
进一步地，根据所述第一次采集气压标志X1、电压差值加减标志X2、标准电压值V0和当前电压值V1来确定补偿值△V，具体步骤为：
判断第一次采集气压标志X1的值；
若第一次采集气压标志X1为0，且当前电压值V1大于等于标准电压值V0，则用当前电压值V1减去标准电压值V0，得到补偿值△V10，同时，将电压差值加减标志X2的值置为0；
若第一次采集气压标志X1为0，且当前电压值V1小于标准电压值V0，则用标准电压值V0减去当前电压值V1，得到补偿值△V01，同时，将电压差值加减标志X2的值置为1；
若第一次采集气压标志X1为1，且电压差值加减标志X2的值为0，则当前补偿值为第一次采集时确定的补偿值△V10；
若第一次采集气压标志X1为1，且电压差值加减标志X2的值为1，则当前补偿值为第一次采集时确定的补偿值△V01。
进一步地，根据所述电压差值加减标志X2和补偿值△V对当前电压值V1进行自动校正，得到最终电压值，具体步骤为：
若电压差值加减标志X2的值为0，则说明当前电压值V1大于等于标准电压值V0，用当前电压值V1减去补偿值△V10，得到最终电压值；
若电压差值加减标志X2的值为1，则说明当前电压值V1小于标准电压值V0，用当前电压值V1加上补偿值△V01，得到最终电压值。
进一步地，所述标准电压值V0是一个宏定义的值，并且是根据医用真空负压机的负压值上下限计算得出的一个固定值，同时可以根据使用情况作更改，设置默认值为520。
进一步地，所述当前电压值V1是一个无符号十六位整数，默认值为0。
进一步地，所述第一次采集气压标志X1是一个全局变量整数，初始值为0，在非第一次采集气压的情况下修改为1，并且能够在负压机运行期间一直保持当前第一次采集气压标志X1为1的状态直到关机。
进一步地，所述电压差值加减标志X2是一个全局变量整数，初始值为0，在当前电压值V1小于标准电压值V0的情况下修改为1；所述补偿值△V为一个无符号十六位整数。
与现有技术相比，本申请所产生的有益效果是：
1)增强一致性。本发明内容提出的电压补偿方法，由MCU控制中心通过放置在负压机气体通道内的MEMS压阻式压力传感器采集不同电路的当前电压值V1，所述传感器与MCU控制中心及时反馈，MCU根据所述传感器提供的数据，通过代码实现对所述传感器的校准、标记和记忆等功能，以此保证所述传感器工作电压的一致性，从而保证了医用真空负压机抽气气压上下限的一致性；
2)降低人力成本。现有技术中，MCU控制中心包含控制器芯片，为使负压泵负压值上下限范围能够满足预期要求，医用真空负压机的每一块电路板的电压都不一样，需要一遍一遍人工手动地去测试负压值上下限是否达标，不达标就要人工手动修改代码，通过一种烧录器将电脑端编译修改好的代码下载到MCU控制中心的控制器芯片内，然后启动MCU控制中心实现代码中设计的逻辑功能，使电路板电压达到标准电压值V0，同时，每修改一次就需要烧录一次程序；而本发明内容提出的电压补偿方法，通过统一烧录代码实现了MCU控制中心自动校正电压，替代了原本需要专人反复测试气压值上下限，反复修改和烧录代码的模式，有效降低了人力成本；
3)降低时间成本。本发明内容提出的电压补偿方法，通过统一烧录代码实现了MCU控制中心自动校正电压，将原本需要几十分钟甚至数小时的代码烧录时间，降低到了几秒钟，大幅降低了时间成本。
附图说明
图1为本发明基于医用真空负压机的电压补偿方法的过程框图；
图2为本发明基于医用真空负压机的电压补偿方法的变量定义图；
图3为本发明基于医用真空负压机的电压补偿方法的代码图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明作进一步说明，在描述实施例时，为了避免使本实施例的对象晦涩不明，将会排除对涉及已知的功能或结构的详细描述。另外，由于本文中使用的术语是考虑到其在实施例中的功能进行定义的，它们可以根据用户的、操作者的意图或实践改变。因此，需要根据整个发明构思的细节给出定义。
如图2所示，本发明通过软件编码定义变量，包括第一次采集气压标志X1、标准电压值V0、当前电压值V1、电压差值△V、电压差值加减标志X2。
首先，设定标准电压值V0。通过计算得知，为了限定医用真空负压机的负压值上下限在80～125±5mmHg之间，负压机的标准电压值V0需要控制在0.52±0.01V；又因为实际代码中无法用小数点表达参数，所以将实际电压值转换为代码中电压值表达方式的时候需要乘以1000，因此，标准电压值V0的默认值设置为520。
同时，为了保证第一次采集气压标志X1是一个整数，并且在负压机运行期间一直保存，将第一次采集气压标志X1定义为一个全局变量整数，设置默认值为0；为了保证MEMS传感器采集到的电压是一个正整数，并且有足够的取值范围，在采集到的电压非常大的时候依然能够保存采集到的电压，将当前电压值V1定义为一个无符号十六位整数，设置默认值为0；为了保证标准电压值V0能够被所有文件使用，能根据使用情况改变数值，并且是一个固定值，将标准电压值V0使用宏定义的方式定义为一个固定值，设置默认值为520；为了保证补偿值也即电压差值△V是一个正整数，并且有足够的取值范围，在该数据非常大的时候依然能够保存该数据，将电压差值△V定义为一个无符号十六位整数，设置默认值为0；为了保证电压差值加减标志X2是一个整数，并且在负压机运行期间一直保存，将电压差值加减标志X2定义为一个全局整数，设置默认值为0。
其次，采集不同医用真空负压机控制电路的当前电压值V1。MCU控制中心通过放置在负压机气体通道内的MEMS压阻式压力传感器，采集到不同电路的当前电压值V1，并存储在MCU控制中心的存储器中。
然后，如图1所示，MCU控制中心根据第一次采集气压标志X1判断负压机是否是第一次采集，若第一次采集气压标志X1的值为0，则负压机是第一次采集，随后修改第一次采集气压标志X1为1；若第一次采集气压标志X1的值为1，则负压机不是第一次采集，第一次采集气压标志X1的值不作修改，保持为1。
最后，根据所述第一次采集气压标志X1、标准电压值V0和当前电压值V1来确定电压差值加减标志X2和补偿值△V，并根据所述电压差值加减标志X2和补偿值△V对当前电压值V1进行自动校正，得到最终电压值，具体步骤为：
(1)如果负压机第一次采集气压标志X1的值为0，说明负压机现在状态是第一次采集气压，在负压机第一次采集气压的情况下，再次判断当前电压值V1是否大于等于标准电压值V0，如果当前电压值V1大于等于标准电压值V0，就用当前电压值V1减去标准电压值V0，得到电压差值△V10作为补偿值，同时，将电压差值加减标志X2的值置为0；如果当前电压值V1小于标准电压值V0，就用标准电压值V0减去当前电压值V1，得到电压差值△V01作为补偿值，同时将电压差值加减标志X2的值设置为1；
在负压机是第一次采集气压的情况下，根据所述电压差值加减标志X2和补偿值△V对当前电压值V1进行自动校正，具体步骤为：判断电压差值加减标志X2的值，如果电压差值加减标志X2的值等于0，说明当前电压值V1大于等于标准电压值V0，用当前电压值V1减去电压差值△V10，得到新的当前电压值V1-1；如果电压差值加减标志X2的值不为0，说明当前电压值V1小于标准电压值V0，用当前电压值V1加上电压差值△V01，得到新的当前电压值V1-2；
(2)如果负压机第一次采集气压标志X1的值为1，说明负压机现在状态不是第一次采集气压，在负压机不是第一次采集气压的情况下，直接判断电压差值加减标志X2的值是否为0，如果电压差值加减标志X2的值等于0，说明当前电压值V1大于等于标准电压值V0，用当前电压值V1减去电压差值△V10，得到新的当前电压值V1-1；如果电压差值加减标志X2的值为1，说明当前电压值V1小于标准电压值V0，用当前电压值V1加上电压差值△V01，得到新的当前电压值V1-2。
以上逻辑通过编码形成基于医用真空负压机的电压补偿方法的电压补偿算法代码，通过烧录器将电脑端编译好的电压补偿算法代码下载到MCU控制中心的控制器芯片内，然后启动MCU控制中心实现电压补偿算法代码中设计的逻辑功能，如图3所示，通过统一烧录代码实现MCU控制中心自动校正电压，替代了原本需专人反复测试气压值上下限、反复修改和烧录代码的繁琐模式，大幅降低了人力和时间成本。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定标准电压值V0；
采集不同医用真空负压机控制电路的当前电压值V1；
根据第一次采集气压标志X1判断负压机是否是第一次采集；具体步骤为：
若第一次采集气压标志X1的值为0，则负压机是第一次采集；若第一次采集气压标志X1的值为1，则负压机不是第一次采集；
根据所述第一次采集气压标志X1、标准电压值V0和当前电压值V1来确定电压差值加减标志X2；具体步骤为：
判断第一次采集气压标志X1；
如果第一次采集气压标志X1为0，说明负压机是第一次采集，进一步判断当前电压值V1是否大于等于标准电压值V0；
若当前电压值V1大于等于标准电压值V0，则将电压差值加减标志X2置为为0；若当前电压值V1小于标准电压值V0，则将电压差值加减标志X2置为1；
根据所述第一次采集气压标志X1、电压差值加减标志X2、标准电压值V0和当前电压值V1来确定补偿值△V；具体步骤为：
判断第一次采集气压标志X1的值；
若第一次采集气压标志X1为0，且当前电压值V1大于等于标准电压值V0，则用当前电压值V1减去标准电压值V0，得到补偿值△V10，同时，将电压差值加减标志X2的值置为0；
若第一次采集气压标志X1为0，且当前电压值V1小于标准电压值V0，则用标准电压值V0减去当前电压值V1，得到补偿值△V01，同时，将电压差值加减标志X2的值置为1；
若第一次采集气压标志X1为1，且电压差值加减标志X2的值为0，则当前补偿值为第一次采集时确定的补偿值△V10；
若第一次采集气压标志X1为1，且电压差值加减标志X2的值为1，则当前补偿值为第一次采集时确定的补偿值△V01；
根据所述电压差值加减标志X2和补偿值△V对当前电压值V1进行自动校正，得到最终电压值；具体步骤为：
若电压差值加减标志X2的值为0，则说明当前电压值V1大于等于标准电压值V0，用当前电压值V1减去补偿值△V10，得到最终电压值；
若电压差值加减标志X2的值为1，则说明当前电压值V1小于标准电压值V0，用当前电压值V1加上补偿值△V01，得到最终电压值。
2.根据权利要求1所述的一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，所述医用真空负压机包含控制器终端，所述控制器终端包含存储器，所述标准电压值V0、当前电压值V1、第一次采集气压标志X1、电压差值加减标志X2和补偿值△V均存储在所述存储器中。
3.根据权利要求1所述的一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，所述标准电压值V0是一个宏定义的值，并且是根据医用真空负压机的负压值上下限计算得出的一个固定值，同时可以根据使用情况作更改，设置默认值为520。
4.根据权利要求1所述的一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，所述当前电压值V1是一个无符号十六位整数，默认值为0。
5.根据权利要求1所述的一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，所述第一次采集气压标志X1是一个全局变量整数，初始值为0，在非第一次采集气压的情况下修改为1，并且能在负压机运行期间一直保持当前第一次采集气压标志X1为1的状态直到关机。
6.根据权利要求1所述的一种基于医用真空负压机的电压补偿方法，其特征在于，所述电压差值加减标志X2是一个全局变量整数，初始值为0，在当前电压值V1小于标准电压值V0的情况下修改为1；所述补偿值△V为一个无符号十六位整数。
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