可穿戴電子血壓計(jì)傳感器電路設(shè)計(jì)—電路精選（36）

電子血壓計(jì)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)與血壓間接測(cè)量原理進(jìn)行血壓測(cè)量的醫(yī)療設(shè)備。電子血壓計(jì)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(dòng)血壓計(jì)）、第三代（智能血壓計(jì)）的發(fā)展。電子血壓計(jì)已經(jīng)成為家庭自測(cè)血壓的主要工具。電子血壓計(jì)也越來越多地被用于醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)。

而電子血壓計(jì)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(hào)的傳感器。

本文介紹的BP01型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。下文給出了一個(gè)用BP01作傳感器組成的便攜式電子血壓計(jì)的實(shí)際電路，并對(duì)該應(yīng)用電路的工作原理進(jìn)行了說明。

電路原理

BP01 型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的，主要用于便攜式電子血壓計(jì)。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(diǎn)；采用內(nèi)部標(biāo)定和溫度補(bǔ)償方式，從而提高了測(cè)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(diǎn)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(jì)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(jì)的血壓測(cè)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(jì)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(yùn)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L(zhǎng)M10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(gè)運(yùn)算放大器組成，其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對(duì)電路失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償；A5構(gòu)成跟隨器，用于對(duì)壓力傳感器BP01的輸出信號(hào)進(jìn)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(dòng)器。工作時(shí)，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(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)LCD，以讀出測(cè)量的血壓值。

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

編者結(jié)語

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