基于SOC的高精度电子血压检测仪设计方案
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血压是人体重要的生理参数之一,对其进行精确测量,有利于早期发现和鉴别高血压类型,提出合理的治疗建议。目前,临床上对普通病人主要采用无创检测的方法,它大致分为人工柯氏音法和示波法两类。人工柯氏音法虽然比较准确,但操作困难,受主观因素影响较大;传统的示波法虽然操作简单,但稳定性和个体适应性较差,不利于在临床应用上的普及和推广。 示波法进行血压检测的主要过程是获取袖带内变化的压力信号,分析从中分离出的脉搏信号,找到收缩压和舒张压对应的位置,从而得到数据。传统的示波法测量是将来自传感器的信号放大,对放大后的信号进行低通滤波,得到压力信号,并由一组A/D转换器将其送入单片机,然后再对该压力信号进行带通滤波,得到脉搏信号,由另一组A/D转换器送入单片机。其基本结构如图1所示。
采用了Σ-Δ型单片机ADμC848之后,简化了电路。 由于集成了高精度的16位Σ-Δ型A/D转换器,且其A/D参考电压可以编程调整(最小可达到10mV)。因此,它可以在保证精度和动态范围要求的情况下,直接进行A/D转换,而不必经过放大。这样,可以消除由于放大器的存在而带来的动态范围改变、噪声以及电压失调等一系列问题,并且减少了器件的使用,降低了实现成本。 由于该Σ-Δ型A/D转换器提供了差模输入方式,可以将传感器给出的差模信号直接送入A/D转换器,理论上其共模抑制比可以达到无穷大。因此,它可以大大降低由于前级放大电路的不匹配而造成的共模干扰。 由于Σ-Δ型A/D转换器转换过程要通过一个低通滤波器滤波,因此,在进行A/D转换之前,不必进行滤波处理,可以直接将传感器与A/D连接,然后再进行数字滤波。 由于ADμC848中集成了一个标准的恒流源,恒流数值可以通过软件编程调节。因此,可以根据产品应用的不同环境,将一个标准的压力输出进行采样,然后进行A/D转换,再根据转换结果及时调整恒流源,直到输出期望的转换数值,以实现产品的自动校准。 改进后的电子血压计硬件结构如图2所示。
2 软件设计 |







