标签: 电子血压计

血压检测可以说是人类最基础的检测之一，很多疾病在发生之前都会伴随着血压的变化，血压不正常也是最危险的情况之一，尤其是高血压。在近几年对于高血压的判定标准也是向下调整了，对于中老年人血压检测也是最常见的检测，尤其是在已知有高血压的情况，甚至每天都需要检测或身体感到不适也需要检测，以前常见的都是手动加压的那种臂式血压计，通过水银柱进行显示，其实个人认为最原始的方法其实也是最可靠的，通过人为去听脉搏来确定高低压的数值。 血压检测是怎么检测的呢？也就是在不断的加压过程，会将血流完全的阻止，这个时候是听不到心跳声的，然后再继续加压，在泄压的过程中听到的第一声，即为收缩压，然后继续泄压之后完全放开，也听不到声音就是为舒张压，这两个血压值，就是判定咱们是否正常的参数，水银显示的那种血压计在放压的时候是一个连续的，不间断的一个放压，目前的电子血液计均是采用阶梯状放压方式，也就是说按照固定的压强不断的往下放，它是个阶梯状的，无法实现完全连续的平滑，其实这也是目前电子血压计的一个存在的难点，造成测量不准确的主要原因。 对各类血压计，咱们有了一个简单的了解后，接下来看一看咱们本次拆的电子血压计是如何实现血压的采集的？ 目前，市场上的电子血压计的基本组成都是差不多的，一个袖带跟一个主体。主体上，本次拆品通过断码屏进行数值显示，有两个功能按键； 底部是电池仓，使用四节五号干电池进行供电，可以看到两个螺纹孔，也是通过底部的螺钉与上部的卡扣进行固定； 侧方只有一个袖带接入口和报警音导音孔，袖带直接可以插入，非常的方便； 背部有一个直流供电孔，可以使用适配器供电； 内部的基本布局，一个直流泵，一个泄压阀，侧方就是对应的袖带接口和扬声器； 泄压阀使用DC 6V供电，气泵型号CJV13-A06A，额定电流60mA,最低工作电压3.6V，工作模式是常开型的； 通过一个Y型三通接头将袖带接口与泄压装置以及压力采集传感器连接，加压泵直接与袖带接口连接； 板卡固定在前面板上，主控芯片使用的是GD32E230K8T6， MCU集成了ARM® Cortex®-M23 32位处理器内核，该内核以高达72 MHz的频率运行，并具有0〜2个等待状态的闪存访问权限，以实现最高效率。MCU提供高达64 KB的内置闪存和高达8 KB的SRAM， 支持可连接两条APB总线的增强型I/O口和各种片内外设。 此系列MCU提供1个12位ADC和1个比较器，5个通用16位定时器，1个基本定时器，1个PWM高级定时器以及标准和高级通信接口：多达2个SPI，2个I2C，2个USART， 和1个I2S。它采用1.8V至3.6V电源供电，可在-40℃~85℃的温度范围内工作。 绝对压力传感器； 四通道的运放，而且用到了2颗； SNC27P085是一款语音芯片， 一款带12位PWM直接驱动电路的单通道语音合成器IC。它内置了一个4位微型控制器，有一个输入端口和16个I/O端口。通过微型控制器编程，实现用户的各种应用，包括语音段组合;按键触发安排，输出控制等逻辑功能可以很容易地实现。 定制的断码屏显示，可以显示高低压以及脉搏数据，两个清楚按键进行开关机以及存储功能。 电子血压计的主要功能实现就是依托的加压泄压的通知，重点是脉搏信号的采集，很微小的信号需要多次的放大才能达到采集水平，集成了语音功能，通过松翰语音芯片进行特定语音的定制，整体上已经充分满足了人们对血压采集的要求，多种供电方式也让它的应用场景更加多样，家庭常备之选。

随着人们生活水平的提高，医疗监护设备开始逐步进入家庭，血压计即为一种常见的家庭用医疗装置。血压计主要利用一个充气袖带和监听设备，通过侦听的方式测量血压；也可以利用压力传感器测量血压。这种血压计可以通过两种途径实现：对袖带手动充气，利用听诊器监听动脉壁发出的声音(听诊法)；或者在血压计内部嵌入一个压力传感器，对动脉壁的振动进行测量(振量法)。 自动检测血压计有两种类型：上臂式血压计和腕式血压计。上臂式血压计包含一个气囊，测量时将其缠缚于上臂。充气袖带通过一条皮管连接到放置在手臂附近的监视器。腕式血压计尺寸较小，整个装置可以缠绕在手腕上，因此，这类产品对尺寸的要求比较严格。有些上臂式血压计需要手动充气，但目前市场上的多数上臂式和腕式血压计都采用了全自动设计。 测量技术：自动电子血压计首先对袖带充气使其具有足够的压力，从而阻止血液在局部主动脉的流动。随着压力逐渐释放，当血液开始流过动脉时，测量到的压力值为心脏收缩压。同时还可以监测到脉搏跳动的速率。继续缓慢放气，使袖带内压力逐渐降低，当袖带压力降低到等于或稍低于舒张压时，血流又恢复畅通，此时测量到的数值相当于心脏的舒张压。由此完成一次完整的测量周期，整个过程由装置中的泵、充气袖带、电子阀和压力传感器完成。 压力传感器产生的信号经过运算放大器或仪表放大器调理后送入ADC。然后，针对不同类型的传感器和监视器，采用适当的方法在数字域计算心脏收缩压、舒张压和脉搏速率，并将得到的结果显示在液晶屏上，通常还会将数据和对应的时间/日期存储到非易失存储器内。 数据接口 有些血压计能够把数据上传到计算机，以便进行更深入的分析和后期测量跟踪，可以通过USB接口传输数据。可以选择一个分立的USB收发器，也可以选择内置这种收发器微控制器。 语音提示：血压计的音频提示可以是简单的蜂鸣声，也可以采用高端语音提示。简单的蜂鸣器可以利用微控制器的一个或两个脉宽调制(PWM)输出端口驱动；对于高级语音提示功能电路，可以选择音频数/模转换器和放大器处理音频信号。 电源管理：上臂式血压计通常采用4节AAA碱性电池供电，腕式血压计大多采用2节AAA碱性电池供电。血压计泵和模拟电路要求5V或3.3V供电，数字电路根据具体采用的测量技术选择3.3V或1.8V供电。由此，一个典型的上臂式血压计需要一路升/降压开关电源为泵/模拟电路提供5V电源，另外还需要一路低压差线性稳压器(LDO)为数字电路供电。典型的腕式血压计则采用升压转换器提供泵/模拟电路所需的3.3V电源，利用一个LDO将输入电压转换到1.8V，为数字电路供电。 《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载 为了延长电池使用寿命，血压计步工作时可以关断电源，而只维持实时时钟(RTC)有效并可快速恢复血压计的工作状态。 显示与背光：血压计大多使用简单的段式LCD显示器，其中包含100段或更少的段码，LCD驱动器通常集成在微控制器内部。利用一个或两个白光LED或EL灯提供背光源。腕式血压计可以采用开关电源拓扑提供白光LED驱动，上臂式血压计则可采用线性稳压器提供白光LED驱动。 微控制器：血压计功能电路的核心是微控制器，Maxim开发的MAXQ2010微控制器是一款低功耗、16位器件，包含高性能12位多路ADC和LCD接口。配合高性能、低功耗混合信号集成电路，可以理想地用于血压计设计。器件具有64KB闪存、2KB RAM、3个16位定时器和2个通用同步/异步接收器/发送器(USART)。闪存有助于原型开发和量产，对于成本要求严格的大批量生产的产品，可以选择掩模ROM版本。微控制器工作于2.7V至3.6V电源。为实现低功耗性能，MAXQ2010包含低功耗睡眠模式，可以有选择地关闭外围器件，并有多种省电模式。 静电放电：所有血压计监视器必须通过IEC 61000-4-2的静电放电(ESD)测试要求，可以利用内置ESD保护的器件，或者采用ESD保护线对暴露在接口位置的线路加以保护。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载

随着人们生活水平的提高， 医疗监护 设备开始逐步进入家庭，血压计即为一种常见的家庭用医疗装置。血压计主要利用一个充气袖带和监听设备，通过侦听的方式测量血压；也可以利用 压力传感器 测量血压。这种血压计可以通过两种途径实现：对袖带手动充气，利用听诊器监听动脉壁发出的声音(听诊法)；或者在血压计内部嵌入一个压力传感器，对动脉壁的振动进行测量(振量法)。   自动检测血压计有两种类型：上臂式血压计和腕式血压计。上臂式血压计包含一个气囊，测量时将其缠缚于上臂。充气袖带通过一条皮管连接到放置在手臂附近的监视器。腕式血压计尺寸较小，整个装置可以缠绕在手腕上，因此，这类产品对尺寸的要求比较严格。有些上臂式血压计需要手动充气，但目前市场上的多数上臂式和腕式血压计都采用了全自动设计。         测量技术：自动电子血压计首先对袖带充气使其具有足够的压力，从而阻止血液在局部主动脉的流动。随着压力逐渐释放，当血液开始流过动脉时，测量到的压力值为心脏收缩压。同时还可以监测到脉搏跳动的速率。继续缓慢放气，使袖带内压力逐渐降低，当袖带压力降低到等于或稍低于舒张压时，血流又恢复畅通，此时测量到的数值相当于心脏的舒张压。由此完成一次完整的测量周期，整个过程由装置中的泵、充气袖带、电子阀和压力传感器完成。   压力传感器产生的信号经过 运算放大器 或仪表放大器调理后送入ADC。然后，针对不同类型的传感器和监视器，采用适当的方法在数字域计算心脏收缩压、舒张压和脉搏速率，并将得到的结果显示在液晶屏上，通常还会将数据和对应的时间/日期存储到非易失存储器内。         数据接口   有些血压计能够把数据上传到计算机，以便进行更深入的分析和后期测量跟踪，可以通过USB接口传输数据。可以选择一个分立的USB收发器，也可以选择内置这种收发器微控制器。   语音提示：血压计的音频提示可以是简单的蜂鸣声，也可以采用高端语音提示。简单的蜂鸣器可以利用微控制器的一个或两个脉宽调制(PWM)输出端口驱动；对于高级语音提示功能电路，可以选择音频数/模转换器和放大器处理音频信号。   电源管理：上臂式血压计通常采用4节AAA碱性电池供电，腕式血压计大多采用2节AAA碱性电池供电。血压计泵和模拟电路要求5V或3.3V供电，数字电路根据具体采用的测量技术选择3.3V或1.8V供电。由此，一个典型的上臂式血压计需要一路升/降压开关电源为泵/模拟电路提供5V电源，另外还需要一路低压差线性稳压器(LDO)为数字电路供电。典型的腕式血压计则采用升压转换器提供泵/模拟电路所需的3.3V电源，利用一个LDO将输入电压转换到1.8V，为数字电路供电。      

最近浏览电子类网站，发现医疗电子专用器件成了越来越热门的话题；也认识一些从事电子媒体工作的朋友，常常来求教探讨医疗电子的行业现状问题。问起来，似乎都对医疗器械行业对电子产业的拉动作用寄予厚望。遇到的多了，不得不就在这里泼上两瓢冷水，希望以一个曾经的医疗电子行业的资深技术工程师的身份，提出点反面意见，为“理不辩不明”提供一个注脚。 我的观点是医疗器械产品是很难承担拉动电子行业的重任的，原因仅一，医疗器械的最大特点是品种多，批量小，比如CT、呼吸机、麻醉机、超声、手术床、手术无影灯、生化仪器、雾化器、微波治疗仪、计算机网络、集中供气、真空吸引、病房传呼、X光机、心电、脑电、肌电…. 全中国有上万家医院，每家医院买多少台设备大家可以估算的出来，这个数量也许大家会觉得市场不小了，一台超声仪器几万十几万几十万呢，但请大家不要忘了，每台仪器上才用几个器件阿，医疗器械的最大特点是利润高，电子器件在其中占的比例太小，总台数少，每台里面数量也不多，对拉动电子产业能有多大帮助？ 当然，对于电子行业来说，医疗这块沃土也不是不值得淘金的地方，比如家庭保健（home care）这一块，最常见的就是电子血压计、血糖仪，这部分的量是比较大的，小河沟不养大鱼，在医疗这块不大的河沟里，home care 这部分算是比较大的水域了，希望这块水域能带给电子产业一个可憧憬的未来。