可穿戴電子血壓計傳感器電路設(shè)計—電路精選（36）

電子血壓計是利用現(xiàn)代電子技術(shù)與血壓間接測量原理進行血壓測量的醫(yī)療設(shè)備。電子血壓計有臂式、腕式之分；其技術(shù)經(jīng)歷了最原始的第一代、第二代（半自動血壓計）、第三代（智能血壓計）的發(fā)展。電子血壓計已經(jīng)成為家庭自測血壓的主要工具。電子血壓計也越來越多地被用于醫(yī)院等醫(yī)療機構(gòu)。

而電子血壓計中大多是使用的醫(yī)用壓力傳感器，醫(yī)用壓力傳感器是專門醫(yī)用的能感受壓力并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。

本文介紹的BP01型壓力傳感器是為監(jiān)測血壓而專門設(shè)計的，主要用于便攜式電子血壓計。下文給出了一個用BP01作傳感器組成的便攜式電子血壓計的實際電路，并對該應(yīng)用電路的工作原理進行了說明。

電路原理

BP01 型壓力傳感器是為監(jiān)測血壓而專門設(shè)計的，主要用于便攜式電子血壓計。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝，具有高線性、低噪聲和外界應(yīng)力小的特點；采用內(nèi)部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩(wěn)定性以及可重復(fù)性，在全量程范圍內(nèi)，精度為±1%，零點失調(diào)不大于±300μV。

工作原理：用BP01構(gòu)成的便攜式電子血壓計的原理電路如圖所示，它由偏置電源電路（A1、A2）、前置處理電路（A3~A6）、顯示電路（A7）和壓力傳感器（BP01）組成，該血壓計的血壓測量范圍為0~200mmHg，分辨率為0.1mmHg，工作電源為一節(jié)9V迭層電池。現(xiàn)將血壓計中各主要電路的工作原理分述如下：

偏置電源電路：電源電路由帶有內(nèi)置參考電壓的雙運放LM10組成，A1構(gòu)成同相放大器，A2構(gòu)成跟隨器，它們的作用是將內(nèi)置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs，其Vs的值由下式?jīng)Q定：Vs=Vref（1+R2/R3） 式中：Vref為LM10的內(nèi)置參考電壓。其值為200mV，將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。

前置處理電路：前置處理電路由A3~A6四個運算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對電路失調(diào)進行補償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對壓力傳感器BP01的輸出信號進行隔離緩沖；A4、A6構(gòu)成放大電路，其增益AV由下式?jīng)Q定AV=1+（R1/RT）若忽略失調(diào)，前置處理電路的輸出電壓Vout為： Vout=2（1+R1/RT）VIN 式中：VIN為壓力傳感器BP01的輸出電壓。

顯示電路：顯示電路選用三位半的顯示驅(qū)動器。工作時，壓力傳感器BP01的輸出經(jīng)前置處理電路放大后，由顯示驅(qū)動電路來驅(qū)動LCD，以讀出測量的血壓值。

調(diào)試方法：零壓輸出調(diào)整 在零壓輸出時，調(diào)整失調(diào)電位器RP1，在血壓計的顯示值為000.0時，即可認為完成了零壓輸出調(diào)整。

編者結(jié)語

編者認為該電子血壓計便于攜帶，方便使用者隨時測量血壓，此血壓計還具有高線性、低噪聲和外界應(yīng)力小的特點，采用內(nèi)部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩(wěn)定性以及可重復(fù)性。