采用LabVIEW為平臺開(kāi)發(fā)多參數病人監護儀自動(dòng)測試系

2)NIBP無(wú)創(chuàng )血壓功能
無(wú)創(chuàng )血壓功能的檢測要點(diǎn)是對其內部的氣壓的精度進(jìn)行校準。本系統采用可串口編程的Kakogawa MT210 Digital Manometer數字壓力儀，該儀器具有很高的測量精度。

3)SPO2血氧飽和度功能
測試系統通過(guò)串口控制卡，設置血氧模擬儀 Fluke SPO2 Index2，輸出仿真血氧模擬信號；將信號輸入到監護儀，對其精度和相應速度進(jìn)行測量。

4)IBP有創(chuàng )血壓功能
有創(chuàng )血壓用于直接測量人體血管組織內的壓力。實(shí)際測試中由工控機串口控制MPS450輸出仿真信號，來(lái)模擬血管壓力傳感器的信號。

5)etCO2末端二氧化碳/呼吸功能
EtCO2末端二氧化碳/呼吸功能是利用呼出氣體中CO2的分壓力量來(lái)偵測病人的呼吸率的。本系統采用一瓶標準含量的CO2混合氣，來(lái)模擬人體呼出的氣體。 該氣體經(jīng)過(guò)減壓閥、流量計、電磁閥組成的氣體通路到達待測產(chǎn)品。測試系統通過(guò)GPIB總線(xiàn)，設置可編程模塊化電源 Agilent N6700，輸出直流電壓來(lái)控制電磁閥的通斷。

6)YSI400體溫測量功能
YSI400是一種相當成熟的體溫測量方法。 該方法利用電阻的熱敏效應測量溫度，即特定的溫度下該電阻會(huì )顯現特定的電阻值。測試系統擁有自制的YSI400溫度模擬器，是一種可控電阻陣列。NI USB-6251 USB高速M系列多功能DAQ的DIO16～23可將該模擬器的切換到不同電阻值，對待測物的各個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準。

7)SMbus智能電池接口功能
SMbus是目前比較流行的一種智能電池接口，工作在3.3VDC。它由 ＋，Temperature，SCL，SDA，Ground組成，其結構與I2C非常類(lèi)似。測試系統采用USB-I2C總線(xiàn)適配器。該總線(xiàn)適配器附有LabVIEW驅動(dòng)，測試程序可以調用該驅動(dòng)，與監護儀的SMbus接口通訊。

8)時(shí)鐘信號校準
時(shí)鐘信號是由待測物主板上晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號，它的頻率特性相當穩定，用作系統時(shí)鐘的源信號。但晶體振蕩器個(gè)體之間的頻率卻是有差異的。測試系統通過(guò)GPIB總線(xiàn)讀取Agilent 53132A的高精度頻率讀數，然后將之轉換成32位碼存入寄存器中。監護儀在啟動(dòng)后會(huì )自動(dòng)讀取該寄存器以計算時(shí)間。

9)電路板模擬電信號分析
待測物的電路板預留很多測試點(diǎn)，這些信號通過(guò)針床被引入NI USB-6251 USB高速M系列多功能DAQ的模擬輸入通道。使用該數據采集卡的用戶(hù)不必具有很深硬件知識，可以通過(guò)NI DAQmx模塊中的DAQ Assist助手快速定制用戶(hù)所需的測量類(lèi)型，測量范圍，采樣率，觸發(fā)方式，觸發(fā)延時(shí)等。
NI Signal Processing Toolkit 是一種非常有用的信號處理工具，系統使用該工具對采集到的原始信號進(jìn)行濾波處理，功率譜分析等。

10)Bluetooth藍牙功能
為了更加方便地向中心基站傳送病人數據，許多病人監護儀都帶有藍牙天線(xiàn)。 測試系統中采用了USB 藍牙適配器，測試程序中調用NI Bluetooth Communication Driver藍牙通訊模塊，實(shí)現適配器和待測物的藍牙無(wú)線(xiàn)互連。

11)LAN以太網(wǎng)通信接口
以太網(wǎng)通信接口是另一種向中心基站傳送病人數據的方式。測試系統更多地將其視為測試接口。所有的待測物的狀態(tài)設置，數據獲取都是通過(guò)該接口完成。LabVIEW中的NI TCP Communication Driver支持以太網(wǎng)通訊。

12)安規測試
醫療標準對產(chǎn)品的絕緣和漏電流有專(zhuān)門(mén)明確的規定。這里對該標準不贅述。本測試系統設計了一種安全測試切換器，由可耐高壓的繼電器陣列構成。該繼電器陣列由PCI-6528 24路光隔離通道來(lái)控制，切換來(lái)自Vitrek V4高壓測試儀和Metron QA-90漏電流測試儀的電路，實(shí)現絕緣特性和漏電流等安規指標的測試。

13)測試數據的管理
為了保證數據安全，測試系統的測試規格數據庫，測試報表，訪(fǎng)問(wèn)記錄被存儲在網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器中。
a)測試規格數據庫(Test Specification Database)
測試規格數據庫以Access的文件形式存儲于網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器中，測試站終端通過(guò)Database Connectivity Toolkit數據庫連接工具包來(lái)調用該數據庫。
b)訪(fǎng)問(wèn)記錄(Login History)
該文件的存儲位置和調用方式與a)類(lèi)似。每當有操作者登錄測試站是就會(huì )自動(dòng)記錄下來(lái)，以備將來(lái)查證。
c)測試報告(Test Report)
系統調用報告生成工具（NI Report Generation Toolkit）來(lái)產(chǎn)生Excel報告。生成的報告會(huì )被存儲于網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器中。

14)項目化管理和執行程序的封裝
LabVIEW 8.0開(kāi)始向用戶(hù)提供項目管理的編輯環(huán)境，使程序看上去更有條理，有利于大型程序的編寫(xiě)。
我們可以將NI Application Builder 生成的執行程序進(jìn)一步封裝成安裝文件。用戶(hù)可直接將該文件安裝到目標測試平臺上，還可以通過(guò)操作系統中的“Add/Remove Programs”工具移除測試程序文件。

心電監護儀測試系統的性能評估
心電監護儀傳統的手動(dòng)測試非常耗時(shí)費力，結果更多地依靠測試人員判斷，一致性和可靠性都不好。而本系統屬全自動(dòng)測試系統，測量的重復性可靠性非常好，而且測試效率得到了大幅度提升。

結束語(yǔ)
LabVIEW圖像化編程語(yǔ)言無(wú)縫透明地支持了板卡類(lèi)儀器，使測試工程師不必關(guān)注底層硬件；同時(shí)兼容了傳統臺式儀器，特殊接口專(zhuān)用儀器，避免了更新儀器帶來(lái)的成本負擔；為工程師提供了豐富的工具和通信接口模塊，完全滿(mǎn)足病人監護儀自動(dòng)測試平臺的開(kāi)發(fā)需求。