基于示波法的电子血压计系统设计

基于示波法的电子血压计系统设计

气动电路主要完成对外界施加压力的控制及压力信号数据的采集；放大滤波电路主要完成从混合血压信号中滤出脉搏信号，并对脉搏信号进行放大；存储模块主要用于测量记录的存储；报警电路用于异常情况下的声光报警提示；显示模块用于显示血压测量数据及血压历史记录；键盘模块用于系统设置参数的输入。  

　　2.2  气动电路

　　气动电路由袖带、气泵、压力传感器和放气阀构成，它们构成一个四联通的结构。压力传感器输出的两路信号分别与主控制器两路A／D相接，完成静压信号和脉搏信号的测量；气泵和放气阀由主控制器经驱动芯片直接控制，完成测量时候的充放气。

　　2.2.1  压力传感器

　　人体生理信号的特点是低频小信号，一般是μV～mV级的，频率范围是0～300 Hz，信噪比低，因此选择一个性能良好的传感器就非常重要。

　　MPXVS050GP压力传感器内部含有信号运放和信号调节功能，具有良好的线性度，输出电压与所加压力成正比关系，可以进行片上补偿，并且其温度补偿特性能克服半导体压力敏感器件存在的温度漂移问题。它可以直接将动脉血液对血管壁的压力转换为0～4.7 V的电信号，对应的血压值为0～375 mmHg，与血压计的设计要求非常匹配，因此特别适合示波法压力测量。图5为MPXV5050GP压力传感器输入、输出线性对应关系。

　　2.2.2  驱动电路设计

　　图6为气路驱动电路。HLPM30A气泵和HLV01A电磁阀的工作驱动电流分别为450 mA和75 mA，控制气泵和电磁阀工作的信号由LM3S1138控制器发出，而LM3S1138控制器的数字I／O输出电流不能满足要求。因此，为给气泵和电磁阀提供合适的驱动电流，采用可输出500 mA电流的达林顿管ULN2803驱动电路来驱动气泵和电磁阀工作，分别利用ULN2803的第1路、第2路来驱动电磁阀和气泵。

　　2.2.3  滤波放大电路

　　从压力传感器出来的信号是脉搏信号和静压信号的混合信号，还夹杂着来自外界的高频干扰和直流或低频分量。静压信号属低频信号，频率小于或等于0.04 Hz，脉搏信号频率一般约为1 Hz。虽然所选的压力传感器具有放大功能，但是对脉搏振荡信号的放大有限，因此主要是静压信号。将混合信号分为两部分接入LM3S1138控制器，一路直接连接A／D转换器进行模／数转换，得到静压信号数据；另一路通过带通滤波放大电路后进行模／数转换，得到放大的脉搏信号数据。