CN204797823U - 一种新型电子血压计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电子血压计，主要由采样模块，包括微控制器、压力传感器、驱动电路、气泵和袖袋、信号调理电路，以及存储模块、键盘模块、液晶显示模块、报警电路组成。采样模块主要负责对压力信号的采样和处理，从混合血压信号中滤出脉搏信号，并对脉搏信号进行放大和A/D转换；存储模块主要用于测量记录的存储，以便随时检索和传输；显示模块采用LCD液晶显示，用于显示血压测量数据及血压历史记录；键盘模块用于系统设置参数的输入；报警电路用于异常情况下的报警提示，如血压超过设定的正常上下限值自动报警。本实用新型设计合理、使用方便、灵敏度高、测量准确、可靠性好、抗干扰能力强，有效解决了现有技术的不足。

Description

一种新型电子血压计

技术领域

本实用新型涉及医疗电子技术领域，尤其是涉及一种新型电子血压计。

背景技术

随着人们生活节奏的加快和工作压力的增大，心血管疾病不仅发病率越来越高，而且逐步呈现低龄化趋势，成为危害人类身体健康的一大疾病之一。如果能经常测量自己的血压，对自己的健康情况心中有数，就能做到早发现早治疗，大大降低各类心血管疾病的发病率。如今，人们的保健意识和生活水平也越来越高，各类便携式医疗产品正逐步进入广大普通家庭，而电子血压计便是其中最基本最重要的一员。一般医院使用的水银血压计，是基于柯氏音听诊法，专业医生可以通过用听诊器听动脉血管的不同声音，来判断收缩压和舒张压的值。但科氏法存在着一些缺点：一是确定舒张压比较困难；二是此方法凭人的视觉和听觉，带有主观因素，除非训练有素的专业医生，一般人是很难测准血压的。七十年代出现了多种柯氏音法电子血压计，试图实现血压的自动检测，但很快发现这类血压计不能克服柯氏法的固有缺点，误差较大，重复性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种新型电子血压计，本实用新型设计合理、使用方便、灵敏度高、测量准确、可靠性好、抗干扰能力强，有效解决了现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型电子血压计，其特征在于：包括单片机和与单片机相连的显示血压值模块、参数设置模块、数据存储模块、RS232模块、晶振模块、复位模块、A/D转换模块和译码器，所述A/D转换模块输入端与脉搏波模块相连，所述脉搏波模块输入端与增益调整模块和静压力模块相连，所述增益调整模块和静压力模块输入端与低通滤波器相连，所述低通滤波器输入端与前置放大电路相连，所述前置放大电路输入端与自动调零电路和压力传感器相连，所述压力传感器输入端与多通接头相连，所述多通接头输入端与单向阀相连，所述多通接头输出端与第一电磁阀、第二电磁阀和袖带相连，所述单向阀输入端与气泵相连，所述气泵输入端与驱动电路和过滤器相连，所述驱动电路输出端还分别与第一电磁阀、第二电磁阀和译码器相连，所述译码器输出端与语音报警模块相连。

上述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述单片机为AT89C52单片机。

上述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述压力传感器采用MPX2100半导体压力传感器。

上述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述低通滤波器采用压控电压源二阶低通滤波器。

上述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述A/D转换模块采用的是12位AD574转换器。

上述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述语音报警模块采用ISD2560语音芯片搭配上相应的蜂鸣器和麦克风制作而成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型设计合理、使用方便、灵敏度高、测量准确、可靠性好、抗干扰能力强，有效解决了现有技术的不足。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电子血压计总体结构框图；

图2为本实用新型的电子血压计自动调零电路原理图；

图3为本实用新型的电子血压计前置放大电路原理图；

图4为本实用新型的电子血压计低通滤波器电路原理图；

图5为本实用新型的电子血压计A/D转换模块原理图；

图6为本实用新型的电子血压计显示血压值模块电路原理图；

图7为本实用新型的电子血压计语音报警模块电路原理图；

图8为本实用新型的电子血压计袖带电源电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种新型电子血压计，其特征在于：包括单片机1和与单片机1相连的显示血压值模块2、参数设置模块3、数据存储模块4、RS232模块5、晶振模块6、复位模块7、A/D转换模块8和译码器12，所述A/D转换模块8输入端与脉搏波模块9相连，所述脉搏波模块9输入端与增益调整模块10和静压力模块25相连，所述增益调整模块10和静压力模块25输入端与低通滤波器16相连，所述低通滤波器16输入端与前置放大电路18相连，所述前置放大电路18输入端与自动调零电路17和压力传感器19相连，所述压力传感器19输入端与多通接头24相连，所述多通接头24输入端与单向阀21相连，所述多通接头24输出端与第一电磁阀22、第二电磁阀23和袖带15相连，所述单向阀21输入端与气泵20相连，所述气泵20输入端与驱动电路13和过滤器14相连，所述驱动电路13输出端还分别与第一电磁阀22、第二电磁阀23和译码器12相连，所述译码器12输出端与语音报警模块11相连。

本实施例中，所述单片机1为AT89C52单片机。AT89C52是一个低电压，高性能的CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM)。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。

本实施例中，所述压力传感器19采用MPX2100半导体压力传感器。该压力传感器可以把压力转换成毫伏级的差模电压信号，具有良好的线性度，输出电压和所加压力成精确的正比例关系。该传感器在单片式硅膜片上集成了应变片和薄膜电阻网络。通过激光修调实现精确的量程和偏移量校准，克服了半导体压力敏感器件存在的温度漂移问题。

如图2所示，为自动调零电路。它主要由放大器A1和积分器A2组成。A1输出大约放大三倍，然后以相同的倍率衰减后作为积分器的输入。血压波的最低端频响决定积分器的时间常数，使低于放大器低端频响的信号由积分器输出，它跟随A1放大器输入漂移的变化。血压信号则不受积分电路的影响，从而达到自动调零的作用。

如图3所示，为前置放大电路18的电路原理图。这种电路由两级电路构成，第一级是同相并联放大器，由A3和A5组成。第二级是差动放大电路，由A4组成，具有共模抑制能力。同相并联差动放大电路的两个输入端都是高输入阻抗的同相放大器，都具有高输入阻抗。并联结构电路能利用电路结构的对称、失调互补的原理，使共模误差电压互相抵消，获得低漂移和高稳定性。

如图4所示，所述低通滤波器16采用压控电压源二阶低通滤波器。电路中同时引入了正反馈和负反馈。当信号频率趋于零时，因为C3的电抗趋于无穷大，所以正反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，因为C2的电抗趋于零，所以Up(s)趋于零。因此，只要正反馈引入得当，就可实现在f＝f0时电压放大倍数增大，同时又不会因正反馈过强而产生自激振荡。

如图5所示，所述A/D转换模块8采用的是12位AD574转换器。AD574是美国模拟数字公司(Analog)推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换显片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，本实施例采用双极性转换电路，双极性时可实现-5V～+5V以及-10V～+10V的电压转换。

如图6所示，本实施例的显示血压值模块2使用的显示器是LCD1602。它具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，用在便携式的电子血压计中非常合适。

如图7所示，所述语音报警模块11采用ISD2560语音芯片搭配上相应的蜂鸣器和麦克风制作而成。当测量的血压超过规定的上下限值时，蜂鸣器发出“嗡嗡”声自动报警。

如图8所示，为气泵20的电源电路。该气泵的工作电压典型值为3V，本文的外部供电电源为5V，可使用电源芯片实现5V到3V的转换。AMS1117系列电源芯片是一种电压调压芯片，输出电流为800mA，电压落差1V，较适合该气泵。

本实用新型工作原理是：该设计的硬件结构主要由采样模块(微控制器、压力传感器、驱动电路、气泵和袖袋、信号调理电路)、存储模块、键盘模块、液晶显示模块、报警电路等组成。采样模块主要负责对压力信号的采样和处理，如充放气控制，施加压力的控制，从混合血压信号中滤出脉搏信号，并对脉搏信号进行放大和A/D转换等；存储模块主要用于测量记录的存储，以便随时检索和传输；显示模块采用LCD液晶显示，用于显示血压测量数据及血压历史记录；键盘模块用于系统设置参数的输入；报警电路用于异常情况下的报警提示，如血压超过设定的正常上下限值自动报警。

此电子血压计以AT89C52为微处理器，直接驱动LCD1602液晶显示器。使用12为逐次比较型A/D转换器AD574，转换精度为0.05％。脉搏波和静态压力分两路A/D输入，其中脉搏波是静态压力值(实际上是静态压力值与脉搏波的叠加)经过隔直放大得到。采用低电压检测模块，当电压低于4.0V时报警。使用MOTOROLA的MPX2100作为压力传感器，用来测量脉搏波的振幅及静态压力值。串行口与PC机通信，并且通过按键模块可以设定血压计的工作参数。

测量时，由微处理器控制的气阀电路对气阀进行控制，自动充气，手动放气。袖带内的压力是袖带静压和脉搏波信号的叠加，压力传感器把压力信号转换为电信号后经过自动调零处理，送到由三运放组成的仪器放大器，再进行滤波处理。处理后的信号分两路，其中一路经增益调整后作为脉搏波信号，另一路作为袖带静压信号。两路信号经过A/D转换后送给微处理器处理，剔除干扰，然后检测出真正的脉搏波，计算出平均压、舒张压和收缩压。采用两个电磁阀的目的是保证一个阀出现故障时，仍能安全地减压；单向阀的作用是将系统的漏气减至最小；过滤器能够防止灰尘进入系统而引起元器件的故障。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型电子血压计，其特征在于：包括单片机(1)和与单片机(1)相连的显示血压值模块(2)、参数设置模块(3)、数据存储模块(4)、RS232模块(5)、晶振模块(6)、复位模块(7)、A/D转换模块(8)和译码器(12)，所述A/D转换模块(8)输入端与脉搏波模块(9)相连，所述脉搏波模块(9)输入端与增益调整模块(10)和静压力模块(25)相连，所述增益调整模块(10)和静压力模块(25)输入端与低通滤波器(16)相连，所述低通滤波器(16)输入端与前置放大电路(18)相连，所述前置放大电路(18)输入端与自动调零电路(17)和压力传感器(19)相连，所述压力传感器(19)输入端与多通接头(24)相连，所述多通接头(24)输入端与单向阀(21)相连，所述多通接头(24)输出端与第一电磁阀(22)、第二电磁阀(23)和袖带(15)相连，所述单向阀(21)输入端与气泵(20)相连，所述气泵(20)输入端与驱动电路(13)和过滤器(14)相连，所述驱动电路(13)输出端还分别与第一电磁阀(22)、第二电磁阀(23)和译码器(12)相连，所述译码器(12)输出端与语音报警模块(11)相连。

2.按照权利要求1所述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述单片机(1)为AT89C52单片机。

3.按照权利要求1所述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述压力传感器(19)采用MPX2100半导体压力传感器。

4.按照权利要求1所述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述低通滤波器(16)采用压控电压源二阶低通滤波器。

5.按照权利要求1所述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述A/D转换模块(8)采用的是12位AD574转换器。

6.按照权利要求1所述的一种新型电子血压计，其特征在于：所述语音报警模块(11)采用ISD2560语音芯片搭配上相应的蜂鸣器和麦克风制作而成。