CN217430590U - 一种输液报警器的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种输液报警器的控制电路，包括：电源模块，用于为电路提供电源和转换电源；状态监测模块，用于根据输液管中液体状态生成对应的调节信号，并将调节信号传递给控制模块；控制模块，与状态监测模块连接，控制模块包括控制芯片U3及其外围电路，控制芯片U3用于根据调节信号生成对应的控制信号；驱动模块，与控制模块连接，驱动模块用于根据控制信号驱动负载工作。本实用新型优点在于通过状态监测电路监测输液管中液体状态，可准确监测输液过程，且在输液结束后自动将输液管夹紧，同时发出声光报警，并将信号无线传输到医护室的显示屏，全自动智能化全程监测，且电路结构简单、成本低，大大减轻了医护人员的工作负担。

Description

一种输液报警器的控制电路

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种输液报警器的控制电路。

背景技术

输液报警装置目前已大量应用，极大地提高了护士的工作效率。目前，输液报警装置主要分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；重量法是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。因此，亟需研究一种符合市场需求的输液报警电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种输液报警器的控制电路，用以解决目前的输液报警系统适用范围小，电路复杂、成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种输液报警器的控制电路，包括：

电源模块，用于为电路提供电源和转换电源；

状态监测模块，用于根据输液管中液体状态生成对应的调节信号，并将调节信号传递给控制模块；

控制模块，与状态监测模块连接，控制模块包括控制芯片U3及其外围电路，控制芯片U3用于根据调节信号生成对应的控制信号；

驱动模块，与控制模块连接，驱动模块用于根据控制信号驱动负载工作。

进一步的，状态监测模块包括电极T1、电极T2以及电阻R23，状态监测模块用于监测输液管中的液体状态，且与输液管形成一个理想电容器，通过测量电容判断输液管中是否存在液体；

电极T1通过电阻R23连接控制芯片U3的第十六引脚，电极T2接地，电极T1和T2分别贴附于输液管上，且电极T1与电极T2之间存在一定的距离。

进一步的，驱动模块包括驱动芯片U1、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C6；

驱动芯片U1的第一引脚通过电阻R1连接电源，且通过电容C2接地，驱动芯片U1的第二引脚和第四引脚均连接夹紧机构的第一接口，驱动芯片U1的第三引脚和第五引脚均连接夹紧机构的第二接口，驱动芯片U1的第六引脚通过电阻R16接地，驱动芯片U1的第十三引脚通过电阻R15接地，驱动芯片U1的第六引脚和驱动芯片U1的第十三引脚均通过电阻R14连接控制芯片U3的第二引脚，电阻R14连接控制芯片U3的一端还通过电容C6接地，驱动芯片U1的第十一引脚通过电阻R13连接控制芯片U3的第十四引脚，驱动芯片U1的第七引脚和驱动芯片U1的第九引脚均通过电阻R6连接控制芯片U3的第十三引脚，驱动芯片U1的第八引脚和驱动芯片U1的第十引脚均通过电阻R4连接控制芯片U3的第十二引脚，驱动芯片U1的第十二引脚连接控制芯片U3的第十五引脚，驱动芯片U1的第十二引脚还通过电容C1接地。

进一步的，电源模块包括：

锂电池充电电路，用于为锂电池充电且将充电信号传输到控制模块；

锂电池充电电路包括USB连接器、充电管理芯片U2、发光二极管L1、发光二极管L2、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电容C3、电容C4、电容C5；

USB连接器的第五端口接地，USB连接器的第一端口连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接充电管理芯片U2的第四引脚，电阻R2连接充电管理芯片U2的一端还通过电容C3接地，电阻R3并联于电阻R2的两端，电阻R2连接电容C3的一端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接发光二极管L1和发光二极管L2的正极，发光二极管L1的负极连接充电管理芯片U2的第一引脚，发光二极管L2连接充电控制芯片U2的第五引脚，充电管理芯片U2的第二引脚接地，充电管理芯片U2的第六引脚通过电阻R11接地，充电管理芯片U2的第三引脚通过电容C4连接锂电池的负极，电容C4连接锂电池的一端还接地，充电管理芯片U2的第三引脚还连接锂电池的正极，充电管理芯片U2的第三引脚还连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端通过电阻R9连接控制芯片U3的第三引脚，电阻R7连接电阻R9的一端还通过电阻R12接地，电阻R9连接控制芯片U3的一端还连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地。

进一步的，电源模块还包括稳压供电电路，与锂电池充电电路连接，用于将锂电池提供的电压稳压为预设电压。

进一步的，还包括蜂鸣器模块，与控制模块连接，蜂鸣器模块根据控制信号生成对应的语音信号，用于在输液报警器检测到输液停止时发出语音报警信号。

进一步的，还包括按键控制模块，与控制模块连接，按键控制模块用于根据用户需求生成对应的需求信号，并将需求信号传递到控制模块。

进一步的，还包括指示灯模块，与控制模块连接，用于根据控制信号生成对应的灯光信号。

进一步的，还包括无线模块，与控制模块连接，用于根据控制信号生成对应的无线信号并传输到接收器。

本实用新型与现有技术相比，至少包含以下有益效果：

(1)本输液报警器控制电路采用电极片与输液管连接形成一个理想电容器，电容值会随着输液管内液体变化而变化，仅需检测电容值即可判断输液管中是否存在液体，结构简单，精度高，可准确判断输液管中液体状态；

(2)驱动模块根据控制信号控制夹紧机构，在输液管中无液体流通时，夹紧机构即会对输液管进行夹紧操作，避免血液回流对病人造成伤害；

(3)本输液报警器控制电路通过锂电池对控制电路供电，无需额外连接电源，可反复充电使用，方便快捷；

(4)通过无线模块将无线信号发送到信号接收器，进而将信息传递到服务器，医护人员可通过服务器显示屏实时观察到各床位的输液状态，无需轮流进行病床巡视，提高了医护人员的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的总体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中控制模块的电路图；

图3是本实用新型实施例中状态监测模块的电路图；

图4是本实用新型实施例中驱动模块的电路图；

图5是本实用新型实施例中锂电池充电电路的电路图；

图6是本实用新型实施例中稳压供电电路的电路图

图7是本实用新型实施例中蜂鸣器模块的电路图；

图8是本实用新型实施例中按键控制模块的电路图；

图9是本实用新型实施例中指示灯模块的电路图；

图10是本实用新型实施例中无线模块的电路图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型一种输液报警器的控制电路，包括电源模块、控制模块、驱动模块、状态监测模块、蜂鸣器模块、按键控制模块、指示灯模块以及无线模块；驱动模块、状态监测模块、蜂鸣器模块、按键控制模块、指示灯模块以及无线模块都与控制模块连接，控制模块根据调节信号生成对应的控制信号，通过控制信号控制各个模块进行相应的动作执行。

如图2所示，控制模块包括控制芯片U3及其外围电路，优选地，所述控制芯片U3的型号为CY8C4100S Plus，控制芯片U3用于根据调节信号生成对应的控制信号。

如图3所示，状态监测模块包括电极T1、电极T2以及电阻R23，电极T1通过电阻R23连接控制芯片U3的第十六引脚，电极T2接地，电极T1和T2分别贴附于输液管上，且电极T1与电极T2之间存在一定的距离。

本实施例中，本输液报警器控制电路通过状态监测电路与输液管形成一个理想电容器，电极T1和电极T2为电容器的两个电极，输液管中的液体作为电容器中的介质，当输液管中的液体逐渐减少至停止时，相当于电容器的介质发生了变化，故电容也发生了明显的变化，状态监测电路与控制模块连接，控制模块对电容进行充放电测量即可判断电容是否发生变化，进一步可知输液管中是否存在液体，此种电容测量法准确方便，无需医护人员反复确认输液进程，也避免了因拔除输液管不及时而造成病人身体伤害。

如图4所示，驱动模块包括驱动芯片U1、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C6；

驱动芯片U1的第一引脚通过电阻R1连接电源，且通过电容C2接地，驱动芯片U1的第二引脚和第四引脚均连接夹紧机构的第一接口，驱动芯片U1的第三引脚和第五引脚均连接夹紧机构的第二接口，驱动芯片U1的第六引脚通过电阻R16接地，驱动芯片U1的第十三引脚通过电阻R15接地，驱动芯片U1的第六引脚和驱动芯片U1的第十三引脚均通过电阻R14连接控制芯片U3的第二引脚，电阻R14连接控制芯片U3的一端还通过电容C6接地，驱动芯片U1的第十一引脚通过电阻R13连接控制芯片U3的第十四引脚，驱动芯片U1的第七引脚和驱动芯片U1的第九引脚均通过电阻R6连接控制芯片U3的第十三引脚，驱动芯片U1的第八引脚和驱动芯片U1的第十引脚均通过电阻R4连接控制芯片U3的第十二引脚，驱动芯片U1的第十二引脚连接控制芯片U3的第十五引脚，驱动芯片U1的第十二引脚还通过电容C1接地，优选地，驱动芯片U1的型号为DRV8835。

在本实施例中，驱动模块外接夹紧机构，在控制模块接收状态监测电路传递的输液停止的信号后，即将相应的控制信号传递到驱动模块，控制驱动模块对输液管进行夹紧操作，避免血液回流。

如图5所示，锂电池充电电路包括USB连接器、充电管理芯片U2、发光二极管L1、发光二极管L2、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电容C3、电容C4、电容C5；

USB连接器的第五端口接地，USB连接器的第一端口连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接充电管理芯片U2的第四引脚，电阻R2连接充电管理芯片U2的一端还通过电容C3接地，电阻R3并联于电阻R2的两端，电阻R2连接电容C3的一端还连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接发光二极管L1和发光二极管L2的正极，发光二极管L1的负极连接充电管理芯片U2的第一引脚，发光二极管L2连接充电控制芯片U2的第五引脚，充电管理芯片U2的第二引脚接地，充电管理芯片U2的第六引脚通过电阻R11接地，充电管理芯片U2的第三引脚通过电容C4连接锂电池的负极，电容C4连接锂电池的一端还接地，充电管理芯片U2的第三引脚还连接锂电池的正极，充电管理芯片U2的第三引脚还连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端通过电阻R9连接控制芯片U3的第三引脚，电阻R7连接电阻R9的一端还通过电阻R12接地，电阻R7连接充电管理芯片U2的一端还连接锂电池正极，电阻R9连接控制芯片U3的一端还连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地。

在本实施例中，通过USB接口为锂电池进行充电，且通过充电管理芯片U2为锂电池进行恒压恒流充电，避免电流冲击对锂电池造成损害，本输液报警器控制电路采用锂电池供电，无需额外外接电源，可预先充电后使用，使得输液报警器小巧便捷，且可以随意更换，操作便捷，携带方便，大大提升了医护人员的工作效率，同时，在对锂电池进行充电时，发光二极管L1和发光二极管L2会显示对应的充电状态，充电时，发光二极管L1点亮，显示红色，充电结束后，发光二极管L2点亮，显示绿色，医护人员可通过灯光提示确认锂电池的充电状态。

如图6所示，稳压供电电路包括稳压芯片U6、电阻R17、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10；稳压芯片U6的第一引脚接地，稳压芯片U6的第三引脚连接锂电池的正极，稳压芯片U6的第三引脚还通过电容C10接地，稳压芯片U6的第二引脚通过电容C8接地，稳压芯片U6的第二引脚还连接电容C7的正极，电容C7的负极接地，电容C9并联于电容C7两端，稳压芯片U6的第二引脚还通过电阻R17输出电源，稳压芯片U6将锂电池电压稳压为3.3V，优选地，稳压芯片型号为CE6231。

如图7所示，蜂鸣器模块包括蜂鸣器LS1、三极管Q1、电阻R22；蜂鸣器LS1的第一端口连接电源，蜂鸣器LS1的第二端口连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过电阻R22连接控制芯片U3的第四引脚。

蜂鸣器模块在输液停止时接收到来自控制模块的控制信号，控制三极管Q1的导通，蜂鸣器则发出报警语音提示医护人员，无需病人或陪护人员呼叫医护人员，全自动智能化控制。

如图8所示，按键控制模块包括按键S1、电阻R21，按键S1的第三和第四端口均接地，按键S1的第一端口和第二端口均通过电阻R21连接电源，按键S1的第一端口和第二端口还连接控制芯片U3的第三十一引脚。在实际使用中，用户根据使用需求开关按键S1，在按键S1闭合后，按键控制模块将信号传递到控制模块，控制模块则开启该输液报警器的控制电路。

如图9所示，指示灯模块包括发光二极管L3和发光二极管L4、电阻R27、电阻R28，发光二极管L3和发光二极管L4的正极均连接电源，发光二极管L3的负极通过电阻R28连接控制芯片U3的第二十四引脚，发光二极管L4的负极通过电阻R27连接控制芯片U3的第二十五引脚。

在本实施例中，发光二极管L4亮绿光，在本输液报警器工作后开始慢速闪烁，显示输液报警器处于工作状态，发光二极管L3亮红光，在输液管中无液体时，控制模块控制发光二极管L3工作，亮红光，搭配蜂鸣器一起进行声光报警，提示医护人员目前的输液状态，声光报警明亮显眼，便于医护人员及时发现。

如图10所示，无线模块包括无线芯片U4，优选地，无线芯片U4的型号为ASR6500S，在输液管中无液体流动时，控制模块控制无线模块将信号传输到信号接收器，并通过服务器显示于医护室的屏幕上，医护人员即可通过屏幕知晓各床位的输液状态，避免跑错床位，且无需一直巡视病床，减轻了医护人员的工作负担。

本实用新型通过状态监测电路监测输液管中液体状态，可准确监测输液过程，且在输液结束后自动将输液管夹紧，同时发出声光报警，并将信号无线传输到医护室的显示屏，全自动智能化全程监测，且电路结构简单、成本低，大大减轻了医护人员的工作负担。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种输液报警器的控制电路，其特征在于，包括：

电源模块，用于为电路提供电源和转换电源；

状态监测模块，用于根据输液管中液体状态生成对应的调节信号，并将调节信号传递给控制模块；

控制模块，与状态监测模块连接，控制模块包括控制芯片U3及其外围电路，控制芯片U3用于根据调节信号生成对应的控制信号；

驱动模块，与控制模块连接，驱动模块用于根据控制信号驱动负载工作；

状态监测模块包括电极 T1、电极 T2 以及电阻 R23，状态监测模块用于监测输液管中的液体状态，且与输液管形成一个理想电容器，通过测量电容判断输液管中是否存在液体；

电极T1通过电阻R23连接控制芯片U3的第十六引脚，电极T2接地，电极 T1和T2分别贴附于输液管上。

2.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，驱动模块包括驱动芯片U1、电阻 R1、电阻 R4、电阻 R6、电阻 R13、电阻 R14、电阻 R15、电阻 R16、电容 C1、电容 C2、电容 C6；

驱动芯片 U1 的第一引脚通过电阻 R1 连接电源，且通过电容 C2 接地，驱动芯片 U1的第二引脚和第四引脚均连接夹紧机构的第一接口，驱动芯片 U1 的第三引脚和第五引脚均连接夹紧机构的第二接口，驱动芯片 U1 的第六引脚通过电阻 R16 接地，驱动芯片 U1的第十三引脚通过电阻 R15 接地，驱动芯片 U1 的第六引脚和驱动芯片 U1 的第十三引脚均通过电阻 R14 连接控制芯片 U3 的第二引脚，电阻 R14 连接控制芯片 U3 的一端还通过电容 C6 接地，驱动芯片 U1 的第十一引脚通过电阻 R13 连接控制芯片 U3 的第十四引脚，驱动芯片 U1 的第七引脚和驱动芯片 U1 的第九引脚均通过电阻 R6 连接控制芯片 U3 的第十三引脚，驱动芯片 U1 的第八引脚和驱动芯片 U1 的第十引脚均通过电阻R4 连接控制芯片 U3 的第十二引脚，驱动芯片 U1 的第十二引脚连接控制芯片 U3 的第十五引脚，驱动芯片 U1 的第十二引脚还通过电容 C1 接地。

3.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，电源模块包括：

锂电池充电电路，用于为锂电池充电且将充电信号传输到控制模块；

锂电池充电电路包括 USB 连接器、充电管理芯片 U2、发光二极管 L1、发光二极管L2、电阻 R2、电阻 R3、电阻 R5、电阻 R7、电阻 R9、电阻 R11、电阻 R12、电容 C3、电容 C4、电容 C5；

USB 连接器的第五端口接地，USB 连接器的第一端口连接电阻 R2 的一端，电阻 R2的另一端连接充电管理芯片 U2 的第四引脚，电阻 R2 连接充电管理芯片 U2 的一端还通过电容 C3 接地，电阻 R3 并联于电阻 R2 的两端，电阻 R2 连接电容 C3 的一端还连接电阻 R5 的一端，电阻 R5 的另一端分别连接发光二极管 L1 和发光二极管 L2 的正极，发光二极管 L1 的负极连接充电管理芯片 U2 的第一引脚，发光二极管 L2 连接充电控制芯片 U2 的第五引脚，充电管理芯片 U2 的第二引脚接地，充电管理芯片 U2 的第六引脚通过电阻 R11 接地，充电管理芯片 U2 的第三引脚通过电容 C4 连接锂电池的负极，电容C4 连接锂电池的一端还接地，充电管理芯片 U2 的第三引脚还连接锂电池的正极，充电管理芯片 U2 的第三引脚还连接电阻 R7 的一端，电阻 R7 的另一端通过电阻 R9 连接控制芯片 U3 的第三引脚，电阻 R7 连接电阻 R9 的一端还通过电阻 R12 接地，电阻 R7 连接充电管理芯片 U2 的一端还连接锂电池正极，电阻 R9 连接控制芯片 U3 的一端还连接电容 C5 的一端，电容 C5 的另一端接地。

4.根据权利要求 3 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，电源模块还包括稳压供电电路，与锂电池充电电路连接，用于将锂电池提供的电压稳压为预设电压。

5.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，还包括蜂鸣器模块，与控制模块连接，蜂鸣器模块根据控制信号生成对应的语音信号，用于在输液报警器检测到输液停止时发出语音报警信号。

6.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，还包括按键控制模块，与控制模块连接，按键控制模块用于根据用户需求生成对应的需求信号，并将需求信号传递到控制模块。

7.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，还包括指示灯模块，与控制模块连接，用于根据控制信号生成对应的灯光信号。

8.根据权利要求 1 所述的一种输液报警器的控制电路，其特征在于，还包括无线模块，与控制模块连接，用于根据控制信号生成对应的无线信号并传输到接收器。

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