可穿戴電子血壓計傳感器電路設計—電路精選（36）

電子血壓計是利用現代電子技術(shù)與血壓間接測量原理進(jìn)行血壓測量的醫療設備。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(dòng)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(lái)越多地被用于醫院等醫療機構。

而電子血壓計中大多是使用的醫用壓力傳感器，醫用壓力傳感器是專(zhuān)門(mén)醫用的能感受壓力并轉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測血壓而專(zhuān)門(mén)設計的，主要用于便攜式電子血壓計。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的實(shí)際電路，并對該應用電路的工作原理進(jìn)行了說(shuō)明。

電路原理

BP01 型壓力傳感器是為監測血壓而專(zhuān)門(mén)設計的，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(xiàn)性、低噪聲和外界應力小的特點(diǎn)；采用內部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩定性以及可重復性，在全量程范圍內，精度為±1%，零點(diǎn)失調不大于±300μV。

工作原理：用BP01構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9V迭層電池?，F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：電源電路由帶有內置參考電壓的雙運放LM10組成，A1構成同相放大器，A2構成跟隨器，它們的作用是將內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(cháng)M10的內置參考電壓。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)運算放大器組成，其中A3構成失調偏置電路以對電路失調進(jìn)行補償；A5構成跟隨器，用于對壓力傳感器BP01的輸出信號進(jìn)行隔離緩沖；A4、A6構成放大電路，其增益AV由下式?jīng)Q定AV=1+（R1/RT）若忽略失調，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，由顯示驅動(dòng)電路來(lái)驅動(dòng)LCD，以讀出測量的血壓值。

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

編者結語(yǔ)

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