[發明專利]一種用于血壓測量的壓力控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 201410474828.0
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104188643A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 鄧琛;黃祖良;丁大民;費冬冬;王朝斌
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: A61B5/0225
• 分類號: A61B5/0225
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其是涉及一種用于血壓測量的壓力控制電路及控制方法。

背景技術

電子血壓計在血壓測量過程中，為了得到精確的血壓測量值，必須保證脈搏波在各壓力點信息是均勻的，即在整個測量過程中壓力勻速變化。在傳統的降壓測血壓機測量中，勻速放氣閥起著關鍵作用。而在升壓測血壓機測量中，測量方式與降壓測量原理一樣，只是在升壓的過程中，若要求壓力勻速變化，就必須控制充氣泵的轉速非線性變化。如果控制的不夠精確，在升壓的過程中容易造成氣流不穩定，壓力變化速度不均勻，測量結果容易引起偏差。目前，電子血壓計已逐步代替傳統的水銀柱血壓計，而采用氣泵進行壓力控制的電子血壓計，存在氣泵控制精度有局限性，同時氣泵需額外設置放氣閥，進行放氣等缺陷。

因此需要研發一種用于高精度血壓測量的壓力控制電路及控制方法，無論是降壓測量方法還是升壓測量方法，都能夠在整個測量過程中有效地控制壓力勻速變化，從而提高測量精度。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于血壓測量的壓力控制電路及控制方法，在測量過程中可以有效地控制壓力勻速變化，提高測量精度。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于血壓測量的壓力控制電路，包括壓力傳感器、信號調理電路、微控制器、PWM控制器和蠕動泵，所述的壓力傳感器的輸出端連接信號調理電路的輸入端，所述的信號調理電路的輸出端連接微控制器的輸入端，所述的微控制器的輸出端連接PWM控制器的輸入端，所述的PWM控制器的輸出端連接蠕動泵；

壓力傳感器采集壓力和脈搏波的混合信號，信號調理電路接收混合信號并進行處理，獲得壓力反饋信號和脈搏波信號并向微控制器發送，微控制器經比較、PI調節后，向PWM控制器發送控制信號，PWM控制器發出相應脈寬的PWM信號，完成對蠕動泵的控制。

所述的信號調理電路包括壓力信號放大器和脈搏信號提取電路，所述的壓力信號放大器的輸入端連接壓力傳感器，輸出端分別連接脈搏信號提取電路的輸入端和微控制器的第一輸入端，所述的脈搏信號提取電路的輸出端連接微控制器的第二輸入端，壓力信號放大器對壓力和脈搏波的混合信號進行放大，其輸出端輸出壓力反饋信號，脈搏信號提取電路接收輸入信號后，從中提取脈搏波信號并輸出。

所述的信號放大器為AD620芯片。

所述的脈搏信號提取電路包括模擬帶通濾波器和射極跟隨器，所述的模擬帶通濾波器的輸入端連接壓力信號放大器的輸出端，輸出端連接射極跟隨器的輸入端，所述的射極跟隨器的輸出端連接微控制器的第二輸入端，所述的射極跟隨器為LM358芯片。

所述的微控制器為STM32f103芯片。

所述的壓力傳感器為MD-PSG010芯片。

所述的PWM控制器為L293B芯片。

一種用于血壓測量的壓力控制方法，包括降壓測血壓的壓力控制方法或升壓測血壓的壓力控制方法；

所述的降壓測血壓的壓力控制方法具體步驟為：

101：開始檢測壓力信號和脈搏波信號，向蠕動泵發出快速加壓指令，此時，由PWM控制器向蠕動泵發出占空比80％的脈沖進行開環控制，蠕動泵正向旋轉加壓；

102：當檢測到壓力信號達到預設值后，向蠕動泵發出勻速放氣指令，以0.3mmHg/毫秒速率開始調節壓力降低速率，此時，PWM控制器向蠕動泵發出占空比30％的脈沖進行閉環控制，蠕動泵反向旋轉降壓；

103：當脈搏波峰值開始下降，并達到最大峰值的50％時，發出檢測結束信號，PWM控制器向蠕動泵發出占空比80％的脈沖，蠕動泵反向旋轉降壓，直至檢測的壓力信號為0；

所述的升壓測血壓的壓力控制方法具體步驟為：

S1：開始檢測壓力信號和脈搏波信號，向蠕動泵發出均勻加壓指令，以0.3mmHg/毫秒速率開始調節壓力增加速率，此時，PWM控制器向蠕動泵發出10％30％可變脈寬的PWM信號進行閉環控制，蠕動泵正向旋轉進行加壓；

S2：當檢測到血壓測試完畢，即脈搏波峰值開始下降，并達到最大峰值的50％，向蠕動泵發出快速放氣指令，此時，PWM控制器向蠕動泵發出占空比80％的脈沖進行開環控制，蠕動泵反向旋轉，直至檢測的壓力信號為0。

所述的閉環控制為：將反饋的壓力信號與預設的壓力分布曲線進行對比，若有誤差，通過PI調節器調整后，由PWM控制器向蠕動泵發出相應脈沖。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：