CN209421925U - 一种基于超声多普勒原理和fpga控制的血压测量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，使用人员的监护人可以将本血压计戴在测量对象的手臂上。微处理器采集装置，外部施压装置，对采集到的血管压力信息进行监测，在被使用者的血管在外部气袖施加压力时发生的波动信息经过FPGA处理转换成血压信息。本实用新型的优点是：成本低廉，精确度较高，在日常生活中都可使用，可重复性高，有着较好的市场应用前景，该项目以超声多普勒原理为基础，信息化，低功耗，及其精确度将超过现在的各种便携式血压计以及满足安全性的技术要求。该项目既有传统的听诊式测血压的精准度甚至说其精准度在它之上，同时又有常用的光电血压计的快捷和效率。

Description

一种基于超声多普勒原理和FPGA控制的血压测量计

技术领域

本实用新型涉及一种血压测量计，具体为一种基于超声多普勒原理和FPGA控制的血压测量计。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展，人们的生活方式比起以前有了重大的改变，加上人口日益增多并且日趋高龄化，随之而起的健康养生意识逐渐受到大家重视，人们对医疗的追求越来越高，更加追求便捷化，家庭化的医疗设备。有助于人们了解更多关于自身健康方面的状况。而该项目以超声多普勒原理为基础，信息化，低功耗，及其精确度将超过现在的各种便携式血压计以及满足安全性的技术要求。该项目既有传统的听诊式测血压的精准度甚至说其精准度在它之上，同时又有常用的光电血压计的快捷和效率。

目前，超声技术应用广泛，而在血压测量的各种测量手段中以传统的听诊器测量准确，光电测量高效，而将超声多普勒原理应用于血压的测量上，将血压测量信息化，低功耗，及其精确度将超过现在的各种便携式血压计以及满足安全性的技术要求。该项目既有传统的听诊式测血压的精准度甚至说其精准度在它之上，同时又有常用的光电血压计的快捷和效率，有较好的市场应用前景。

发明内容

本实用新型的目的在于开发一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，将所有模块电路集成，并与提供外部压力同时起固定作用的气袖带形成一个完整的血压测量系统。本实用新型，成本低，安全性高，稳定性好，市场推广做好，相信可以得到广大监护人的支持和使用，有良好的应用前景。

本实用新型的技术方案为：一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，血压计中主要包括：超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器，外部施压气袖带。外部施压气袖提供外部压力，压力传感器采集压力变化信息，超声多普勒传感器采集血管波动变化信息，FPGA控制超声多普勒传感器与压力传感器处理采集到的信号转换成血压信息等操作。

本实用新型发明所述：所述超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器和气袖带模块四者形成稳定的数据与指令的双向闭合回路。

本实用新型使用者超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器和气袖带模块集成于一体，测量对象只需戴上血压计便可进行测量读数。

超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器，气袖加压带模块，具体型号与结构如下：

FPGA控制处理核心：采用了Altera公司Cyclone IV系列的EP4CE10E22CBN为核心，系统板组成为最小系统结构，通过I/O口外接各个模块；

超声多普勒传感器：采用了麦邦原装的监护仪配件M1720胎儿监护的超声多普勒探头作为超声信号采集装置，该超声探头接收发送一体；

压力传感器：该部分使用了RFP602压力薄膜传感器，主要由LM393和压敏电阻构成；

气袖加压带模块：气袖部分使用了鱼跃A01臂式布袋气袖，由布袋气囊和橡胶充气球组成。

本实用新型的工作原理为：该项目是基于超声多普勒原理和多传感器融合技术的血压测量，超声法测量血压是利用超声波对血流和血管肇运动的多普勒效应来检测收缩压和舒张压的，因为多普勒频移与血压有较为稳定的相关性，因此利用多普勒原理测量的血压值比较准确用一个传感器进行测数据可能会影响结果的准确度，为使减小误差我们设计使用的方法是增加测量的次数以求平均值。我们通过检测开放和闭合两个信号峰值进行与外部气袖压力比对，并通过已经记录好的气袖压力(以毫米汞柱为单位)对应压力传感器采集的压力值进行数据处理。

本实用新型的优点是：

1、采用超声多普勒原理超声波对血流和血管肇运动的多普勒效应来检测收缩压和舒张压的，因为多普勒频移与血压有较为稳定的相关性，因此利用多普勒原理测量的血压值比较准确，对于血压测量这一方面，无疑提出了一种新方案。

2、用一个传感器进行测数据可能会影响结果的准确度，为使减小误差我们设计使用的方法是增加测量的次数以求平均值。我们通过检测血管波动信号最大(即开放和闭合两个信号峰值)进行与外部气袖压力比对，并通过已经记录好的气袖压力(以毫米汞柱为单位)对应压力传感器采集的压力值进行数据处理。减小测量数据的误差，使得血压读数更为准确。

3、将超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器和气袖带模块集成于一体，测量对象只需戴上血压计便可进行测量读数，可重复性使用强，使用更为方便，设计更加人性化有着很好的市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型设计超声血压计俯视图。

图2为本实用新型设计超声血压计底面。

图3为本实用新型设计超声血压计显示读数界面。

图4为本实用新型设计超声血压计结构框架。

具体实施方式

下面结合说明书附图进一步详细描述本实用新型的具体实施方式。本实用新型将所有模块电路集成于袖带式测量装置(如图1所示)，采用袖带式可戴于手臂上，成本低，安全性高，稳定性好，有良好的应用前景。

如图1所示，一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，主要包括传感器部分、气袖带、集成控制电路组成；传感器部分包括超声多普勒传感器和压力传感器；集成控制电路部分由FPGA微控制处理核心、电源按钮、启动测量按钮、复位按钮、LCD1602液晶显示器；其特征在于：FPGA微控制处理核心与超声传感器和压力传感器连接，FPGA微控制处理核心另外连接电源按钮、LCD1602液晶显示器启动测量按钮、复位按钮。电源接口为DC-5v电源接口。

操作简单，监护人员为被使用者将血压计戴于手臂上，按下电源按钮，等待测试。

LCD显示介绍，电源打开后LCD显示DBP(舒张压)与SBP(收缩压)单位均为mmHg，确保气袖带佩戴已经固定，按下启动血压测量按钮，气袖有规律的连续充气施压，最后LCD显示测量对象的收缩压和舒张压。当按下复位按钮后LCD清除上次数据复位。本实用新型，成本低，安全性高，稳定性好，市场推广做好，相信可以得到广大监护人的支持和使用，有良好的应用前景。

Claims (3)

1.一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，其特征在于：超声血压计里面主要包括：超声多普勒传感器、FPG控制处理核心、压力传感器，气袖加压带模块；所述超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器和气袖加压带模块四者形成稳定的数据与指令的双向闭合回路；气袖加压带模块提供外部压力，压力传感器采集压力变化信息，超声多普勒传感器采集血管波动变化信息，FPGA控制超声多普勒传感器与压力传感器处理采集到的信号转换成血压信息操作；超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器和气袖加压带模块集成于一体，测量对象只需戴上血压计便可进行测量读数。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，其特征在于：主要的传感器是通过超声多普勒原理对血管的波动情况进行测量。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA控制和超声多普勒原理的血压测量计，其特征在于：超声多普勒传感器、FPGA控制处理核心、压力传感器，气袖加压带模块，具体型号与结构如下：

FPGA控制处理核心：采用了Altera公司Cyclone IV系列的EP4CE10E22CBN为核心，系统板组成为最小系统结构，通过I/O口外接各个模块；

超声多普勒传感器：采用了麦邦原装的监护仪配件M1720胎儿监护的超声多普勒探头作为超声信号采集装置，该超声探头接收发送一体；

压力传感器：该部分使用了RFP602压力薄膜传感器，主要由LM393和压敏电阻构成；

气袖加压带模块：气袖部分使用了鱼跃A01臂式布袋气袖，由布袋气囊和橡胶充气球组成。