透析器設(shè)計注意事項

　　透析器是用于對血液病或腎功能不健全者進行治療的人工腎。透析器是幾件基于處理器的包含機電控制體外血液路徑的設(shè)備，它利用泵和半透膜對患者的血液進行過濾。從操作角度上講，透析設(shè)備需要滿足特定的安全條件，其中之一就是單容錯。這意味著泵、電機、管子或電子產(chǎn)品中的單點故障不會危及患者，也不會將他們暴露在危險的環(huán)境中。這意味著系統(tǒng)中需要若干個冗余組件和電路以及“看門狗”管理的分離機制。這些器件可能包括無源組件和有源組件，例如控制器件、傳感器、電機、加熱器、泵和閥門驅(qū)動器。通常，操作的“安全模式”表示將禁用動脈血泵并夾住靜脈管道，以防止不安全的血液流入患者體內(nèi)。

　　透析器中的典型電路包括：

　　傳感器控制板：包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器、精密基準(zhǔn)、時鐘和VCO以及儀表或運算放大器。雖然這些電路需要作出快速響應(yīng)，但此處包含的器件通常更偏向于朝著高精度而非當(dāng)今所考慮的高速度發(fā)展。其中的一部分還由驗證測量或警報信號以及在整個系統(tǒng)范圍內(nèi)協(xié)調(diào)響應(yīng)的需要推動，而不是只對隨機激勵作出反應(yīng)。此處使用的A/D將提供高可靠性、良好的防噪性能(注意系統(tǒng)中包含電機和泵)和高精度。

　　動脈和靜脈控制卡：系統(tǒng)的這些部分可

　　能包含如下功能：動脈和靜脈壓力傳感器、血泵、管夾、液位傳感器、血液檢測傳感器和各種其它監(jiān)控和控制功能。自從TIC2xxxDSP面向電機驅(qū)動和工業(yè)傳感器應(yīng)用以來，它們就成為這些領(lǐng)域的理想微控制器選擇。它不僅提供驅(qū)動和診斷功能，還能夠?qū)嵤㏑PM和電機線圈電流傳感以及讀取壓力變送器數(shù)據(jù)。同時還可以在最小的成本影響下支持系統(tǒng)中所需的冗余。

　　電機/泵驅(qū)動器：透析器中包含許多電機、泵、閥門和加熱器。每個組件都可能需要特定的驅(qū)動電路，對于C2xxx控制器，其中的某些組件能夠直接驅(qū)動。選擇合適的D/A轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動放大器對于電機/泵的控制以及電機/泵的預(yù)期使用壽命非常重要。任何值或電機驅(qū)動比較困難以及信號噪聲大都將會導(dǎo)致它們運行時迅速發(fā)熱和性能降低，并且會影響與機器相連的患者的整體舒適度。從TIC2xxx系列的高性能32位控制器，到其精確模擬系列的放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，再到一系列的電源管理解方案，TI都會提供合適的組件和支持。