一种用于控制血压测量充放气的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于控制血压测量充放气的装置，包括微控制器和与之连接的气泵、压力传感器、第一放气阀、第二放气阀，其中所述压力传感器用于将检测到的电信号发送至所述微控制器，所述气泵用于在所述微控制器的控制下泵入气体，所述第一放气阀和所述第二放气阀用于在所述微控制器的控制下以不同速度实现放气；所述微控制器为STM32微控制器，其内置有多个PWM控制引脚。通过STM32的PWM控制，有效的解决血压模块气泵上电充气拉电流以及充放气速率的控制，提高系统稳定性。
【专利说明】
一种用于控制血压测量充放气的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗器械生物传感器技术领域，特别是涉及一种用于控制血压测量充放气的装置。
【背景技术】
[0002]血压是表征人体健康状况的一项重要指标，在日常保健及医护领域希望随时、准确、快速的获得血压值。现有技术中的血压测量模块一般都具有一个充气栗和两个放气阀。充气栗用于对袖带充气，一个放气阀用于快速放气，另一个放气阀用于慢速放气。目前市场上的血压模块，充气栗和放气阀都是直接通过MOS管或者三极管的导通与关断来控制它们工作的。但是，充气栗和放气阀本质上是一种线圈形式的感性元件，特别是充气栗，直流阻抗很小，只有两三个欧姆，它们在导通工作瞬间(毫秒级)，会有一个很大的拉电流，这个拉电流直接把系统电源拉低很多，导致系统电源不稳，从而影响模块整体的稳定性和准确性，另外，在血压测量的过程中，有时候会需要补充气，但是只会补很少的气，直接控制气栗充气经常会充气过多，不能控制充气的速率;传统慢速放气的控制是在其气路上加一个限制流量的芯子，其缺点是在高低不同气压的时候，流量控制不稳定，导致需要放气时间不可控。
[0003]因此，本实用新型的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
【实用新型内容】
[0004]为此，本实用新型提供一种用于控制血压测量充放气的装置，其可以有效的解决气栗上电充气拉电流以及充放气速率的控制问题，提高系统稳定性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种用于控制血压测量充放气的装置，包括:微控制器和与之连接的气栗、压力传感器、第一放气阀、第二放气阀，其中所述压力传感器用于将检测到的电信号发送至所述微控制器，所述气栗用于在所述微控制器的控制下栗入气体，所述第一放气阀和所述第二放气阀用于在所述微控制器的控制下以不同速度实现放气;所述微控制器为STM32微控制器，其内置有多个PWM控制引脚。
[0007]优选的，所述STM32微控制器包括第一接插件、第一二极管、第一电容、第一稳压二极管、第一场效应管、第一电阻、第二电阻，其中所述第一接插件的第一脚与所述第一电容和所述第一二极管的负极连接，所述第一电容的另一端和所述第一二极管的正极分别与所述第一接插件的第二脚连接;所述第一接插件的第二脚与所述第一场效应管的漏极和所述第一稳压二极管的负极连接;所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻和所述第二电阻连接，所述第一接插件与所述气栗连接。
[0008]优选的，所述STM32微控制器还包括第二接插件、第二二极管、第二电容、第二稳压二极管、第二场效应管、第三电阻、第四电阻，其中所述第二接插件的第一脚与所述第二电容和所述第二二极管的负极连接，所述第二电容的另一端和所述第二二极管的正极分别与所述第二接插件的第二脚连接;所述第二接插件的第二脚与所述第二场效应管的漏极和所述第二稳压二极管的负极连接;所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻和所述第四电阻连接，所述第二接插件与所述第一放气阀连接。
[0009]优选的，所述STM32微控制器还包括第三接插件、第三二极管、第三电容、第三稳压二极管、第三场效应管、第五电阻、第六电阻，其中所述第三接插件的第一脚与所述第三电容和所述第三二极管的负极连接，所述第三电容的另一端和所述第三二极管的正极分别与所述第三接插件的第二脚连接;所述第三接插件的第二脚与所述第三场效应管的漏极和所述第三稳压二极管的负极连接;所述第三场效应管的栅极与所述第五电阻和所述第六电阻连接，所述第三接插件与所述第二放气阀连接。
[0010]优选的，所述第一接插件的第一脚与所述第二接插件的第一脚、第三接插件的第一脚电连接。
[0011]优选的，所述第一场效应管和/或所述第二场效应管和/或所述第三场效应管为Si2302CDS-Tl-GE3 场效应管。
[0012]优选的，所述第一二极管和/或所述第二二极管和/或所述第三二极管为PMEG2010AEJ 二极管。
[0013]采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果:
[0014]本实用新型所述的用于控制血压测量充放气的装置，通过STM32的HVM控制，实现对充放气速率的控制。并且设置了两个放气阀门，通过PWM控制慢速放气气阀(第二放气阀)，以一定的放气频率和占空比实现慢放气，频率和占空比都能够通过当前压力值大小来自动更改，从而解决了在高低不同气压的时候，流量控制不稳定，放气时间不可控的问题。即有效的解决血压模块气栗上电充气拉电流以及充放气速率的控制，提高系统稳定性。
【附图说明】
[0015]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中:
[0016]图1是本实用新型所述的用于控制血压测量充放气的装置的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型所述的用于控制血压测量充放气的装置的控制原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]如图1至图2所示，为符合本实用新型的一种用于控制血压测量充放气的装置，包括:微控制器和与之连接的气栗、压力传感器、第一放气阀(快速)、第二放气阀(慢速)，其中所述压力传感器用于将检测到的电信号发送至所述微控制器，所述气栗用于在所述微控制器的控制下栗入气体，所述第一放气阀和所述第二放气阀用于在所述微控制器的控制下以不同速度实现放气;所述微控制器为STM32微控制器，其内置有多个PffM控制引脚。
[0020]优选的，如图1所示，所述STM32微控制器包括第一接插件J1、第一二极管D1、第一电容Cl、第一稳压二极管、第一场效应管、第一电阻R1、第二电阻R2，其中所述第一接插件Jl的第一脚与所述第一电容Cl和所述第一二极管Dl的负极连接，所述第一电容Cl的另一端和所述第一二极管Dl的正极分别与所述第一接插件Jl的第二脚连接;所述第一接插件Jl的第二脚与所述第一场效应管的漏极和所述第一稳压二极管的负极连接;所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻Rl和所述第二电阻R2连接，所述第一接插件Jl与所述气栗连接。
[0021 ] 优选的，所述STM32微控制器还包括第二接插件J2、第二二极管D2、第二电容C2、第二稳压二极管、第二场效应管、第三电阻R3、第四电阻R4，其中所述第二接插件J2的第一脚与所述第二电容C2和所述第二二极管D2的负极连接，所述第二电容C2的另一端和所述第二二极管D2的正极分别与所述第二接插件J2的第二脚连接;所述第二接插件J2的第二脚与所述第二场效应管的漏极和所述第二稳压二极管的负极连接;所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻R3和所述第四电阻R4连接，所述第二接插件J2与所述第一放气阀连接。
[0022]优选的，所述STM32微控制器还包括第三接插件J3、第三二极管D3、第三电容C3、第三稳压二极管、第三场效应管、第五电阻R5、第六电阻R6，其中所述第三接插件J3的第一脚与所述第三电容C3和所述第三二极管D3的负极连接，所述第三电容C3的另一端和所述第三二极管D3的正极分别与所述第三接插件J3的第二脚连接;所述第三接插件J3的第二脚与所述第三场效应管的漏极和所述第三稳压二极管的负极连接;所述第三场效应管的栅极与所述第五电阻R5和所述第六电阻R6连接，所述第三接插件J3与所述第二放气阀连接。
[0023]优选的，所述第一接插件Jl的第一脚与所述第二接插件J2的第一脚、第三接插件J3的第一脚电连接。
[0024]优选的，所述第一场效应管和/或所述第二场效应管和/或所述第三场效应管为Si2302CDS-Tl-GE3 场效应管。
[0025]优选的，所述第一二极管和/或所述第二二极管和/或所述第三二极管为PMEG2010AEJ 二极管。
[0026]在一优选实施例中，所述的STM32微控制器还连接有锂电池充电模块、TF卡存储模块、实时时钟及定时唤醒MCU功能模块，所述的实时时钟及定时唤醒MCU功能模块用于定时唤醒微控制器并上传系统日志和体检日志。
[0027]本实施例的工作原理在于:在原有血压模块充放气控制基础之上，提出使用一种叫P丽的控制技术来控制血压测量的充放气。P丽——脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。本装置中，微处理器选用Cortex-M3内核的STM32F103RCT6，72MHz主频，256kB Flash，48kB SRAM，片上自带PffM控制器，可以很方便的对气栗气阀的MOS管控制电路进行PffM控制，如图1所示，STM32的PffM控制引脚分别控制气栗(Pump)，第一放气阀(Large Valve)，第二放气阀(Small Valve)。
[0028]其中对于气栗控制部分:气栗直接上电会有一个很大的拉电流，这个拉电流直接把系统电源拉低很多，导致系统电源不稳，从而影响模块整体的稳定性和准确性。本装置，通过STM32的PffM控制，在上电过程中慢慢的扩大PffM的占空比，等待气栗的线圈感性阻抗完全呈现后再将占空比进一步扩大实现快速充气。同样，通过控制PWM的占空比也能实现慢速充气。
[0029]对于气阀控制:气阀的控制主要是实现慢速放气。传统慢速放气的控制是在其气路上加一个限制流量的芯子，其缺点是在高低不同气压的时候，流量控制不稳定，导致需要放气时间不可控。本装置，通过PWM控制慢速放气气阀，以一定的放气频率和占空比实现慢放气，频率和占空比都能够通过当前压力值大小来自动更改，从而解决了在高低不同气压的时候，流量控制不稳定，放气时间不可控的问题。
[0030]本实施例所述的于控制血压测量充放气的装置，通过STM32的HVM控制，实现对充放气速率的控制。并且设置了两个放气阀门，通过PWM控制慢速放气气阀(第二放气阀)，以一定的放气频率和占空比实现慢放气，频率和占空比都能够通过当前压力值大小来自动更改，从而解决了在高低不同气压的时候，流量控制不稳定，放气时间不可控的问题。即有效的解决血压模块气栗上电充气拉电流以及充放气速率的控制，提高系统稳定性。
[0031]上述【具体实施方式】只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于，包括:微控制器和与之连接的气栗、压力传感器、第一放气阀、第二放气阀，其中所述压力传感器用于将检测到的电信号发送至所述微控制器，所述气栗用于在所述微控制器的控制下栗入气体，所述第一放气阀和所述第二放气阀用于在所述微控制器的控制下以不同速度实现放气；所述微控制器为STM32微控制器，其内置有多个PffM控制引脚。2.如权利要求1所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述STM32微控制器包括第一接插件、第一二极管、第一电容、第一稳压二极管、第一场效应管、第一电阻、第二电阻，其中所述第一接插件的第一脚与所述第一电容和所述第一二极管的负极连接，所述第一电容的另一端和所述第一二极管的正极分别与所述第一接插件的第二脚连接;所述第一接插件的第二脚与所述第一场效应管的漏极和所述第一稳压二极管的负极连接;所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻和所述第二电阻连接，所述第一接插件与所述气栗连接。3.如权利要求2所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述STM32微控制器还包括第二接插件、第二二极管、第二电容、第二稳压二极管、第二场效应管、第三电阻、第四电阻，其中所述第二接插件的第一脚与所述第二电容和所述第二二极管的负极连接，所述第二电容的另一端和所述第二二极管的正极分别与所述第二接插件的第二脚连接;所述第二接插件的第二脚与所述第二场效应管的漏极和所述第二稳压二极管的负极连接;所述第二场效应管的栅极与所述第三电阻和所述第四电阻连接，所述第二接插件与所述第一放气阀连接。4.如权利要求3所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述STM32微控制器还包括第三接插件、第三二极管、第三电容、第三稳压二极管、第三场效应管、第五电阻、第六电阻，其中所述第三接插件的第一脚与所述第三电容和所述第三二极管的负极连接，所述第三电容的另一端和所述第三二极管的正极分别与所述第三接插件的第二脚连接;所述第三接插件的第二脚与所述第三场效应管的漏极和所述第三稳压二极管的负极连接;所述第三场效应管的栅极与所述第五电阻和所述第六电阻连接，所述第三接插件与所述第二放气阀连接。5.如权利要求4所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述第一接插件的第一脚与所述第二接插件的第一脚、第三接插件的第一脚电连接。6.如权利要求4所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述第一场效应管和/或所述第二场效应管和/或所述第三场效应管为Si2302⑶S-T1-GE3场效应管。7.如权利要求4所述的用于控制血压测量充放气的装置，其特征在于:所述第一二极管和/或所述第二二极管和/或所述第三二极管为PMEG2010AEJ 二极管。
【文档编号】A61B5/0225GK205458649SQ201620256051
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】何润宝, 丁衍, 陆玉林, 陆鉴良
【申请人】苏州贝莱弗医疗科技有限公司