一种气体检测及报警控制电路及医疗装置的制作方法

【】本发明涉及医疗装置，特别涉及一种气体检测及报警控制电路及医疗装置。

背景技术

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背景技术：

1、气体在生命体内外扮演着不可或缺的重要角色，医疗气体作为用于医疗诊断和生命救助的气体，广泛应用于医疗领域。而动物也和人类一样，出于健康原因需要进行手术时，需借助外部麻醉机提供呼吸支持及麻醉。

2、目前传统兽用麻醉机为低成本机械式兽用麻醉机，由医护人员手动调节呼吸皮囊为动物患者提供呼吸支持，无法对供应动物患者使用的医疗气体状态进行实时检测，一旦出现医疗气体压力供应不符合要求的情况，无法在第一时间及时反馈通知医护人员进行调整，从而对正在医疗过程中的动物患者造成不利影响。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、为解决现有传统麻醉机不能检测气体压力状态并提供警示，无法在第一时间及时通知医护人员进行调整的问题，本发明提供了一种气体检测及报警控制电路及医疗装置。

2、本发明解决技术问题的方案是提供一种气体检测及报警控制电路，该气体检测及报警控制电路包括电性连接的电源模块和气体状态检测模块，所述气体状态检测模块包括串联连接的气体状态检测装置、气体状态警示控制电路和气体状态警示输出装置，所述气体状态检测装置检测气体状态并产生状态信号，所述气体状态警示控制电路基于状态信号，控制气体状态警示输出装置输出气体状态警示信息。

3、优选地，所述气体状态检测装置检测气体状态包括对气体进行压力检测和/或流量检测和/或浓度检测。

4、优选地，所述气体状态警示控制电路包括控制模块u2，所述控制模块u2包括vdd引脚、gnd引脚、io1引脚和至少一组pwm引脚，所述电源模块包括电源开关，所述vdd引脚连接所述电源开关，所述气体状态检测装置一端依次通过电阻r10和电阻r9与所述电源开关连接，所述气体状态检测装置另一端接地，所述io1引脚连接于电阻r9和电阻r10之间，所述pwm引脚与所述气体状态警示输出装置连接。

5、优选地，所述气体状态警示控制电路还包括磁珠，所述pwm引脚通过所述磁珠连接至所述气体状态警示输出装置的输入端和/或所述气体状态警示控制电路还包括电容c11，所述气体状态警示输出装置的输入端通过所述电容c11接地。

6、优选地，所述控制模块u2还包括oky1引脚，所述气体状态警示控制电路还包括高级警示电路，所述高级警示电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8和电容c12，所述oky1引脚通过电阻r6连接所述电源开关；所述oky1引脚通过电阻r7接地，所述oky1引脚通过电阻r8连接所述气体状态检测装置，所述oky1引脚通过所述电容c12接地。

7、优选地，所述电源模块采用直流电源供电和/或电池供电，所述电源模块还包括电性连接的充放电电路、锂电池和充电状态显示装置。

8、优选地，所述电源模块外接有外部dc电源，所述充放电电路包括电池充电器控制ic、pnp三极管q1和充电状态显示装置，所述电池充电器控制ic包括bat引脚和chrg引脚；所述锂电池的正极与所述bat引脚连接，所述锂电池的负极接地，所述电源开关与所述电池充电器控制ic的bat引脚连接，所述chrg引脚通过电阻r2与所述pnp三极管q1的基极连接，所述pnp三极管q1的发射极连接所述外部dc电源的正极，所述pnp三极管q1的基极和集电极分别通过电容c16和电容c17接地，所述充电状态显示装置的负极接地，所述充电状态显示装置的正极与所述pnp三极管q1的集电极通过电阻r11连接。

9、优选地，所述电池充电器控制ic还包括in引脚、gnd引脚、en引脚、sw引脚、sen引脚、temp引脚和bs引脚，所述in引脚通过电容c5接地，gnd引脚接地，en引脚通过电容c1接地，sw引脚依次通过电感l1和电阻r4与bat引脚连接，sen引脚连接于电感l1和电阻r4之间，temp引脚通过电阻r1接地，bs引脚和sw引脚之间连接自举电容c4，所述sw引脚依次通过电阻r5和电容c9接地；所述锂电池的正极通过并联的电容c6、电容c7和电容c8接地，所述外部dc电源的正极通过并联电容c2和c3接地。

10、优选地，所述气体检测及报警控制电路还包括供电电池电压检测模块，所述供电电池电压检测模块包括电压检测电路和欠压状态显示装置，所述电压检测电路包括电池电压监控ic、npn三极管q2、npn三极管q3，所述电池电压监控ic包括vdd引脚、reset引脚、gnd引脚；所述vdd引脚与所述电源开关连接，所述npn三极管q3的基极通过电阻r15连接所述reset引脚，所述reset引脚通过电阻r16接地，所述npn三极管q3的发射极接地，所述npn三极管q2的基极依次通过电阻r13和电阻r14与电源开关连接，所述npn三极管q3的基极连接于电阻r14和电阻r13之间，所述npn三极管q2的发射极接地，所述npn三极管q2的集电极通过所述电阻r12与所述电源开关连接,所述欠压状态显示装置的正极与所述npn三极管q2集电极连接，所述欠压状态显示装置的阴极接地。

11、本发明为了解决上述技术问题，在另一个实施例中提供一种医疗装置，所述医疗装置的电路为上述所述的气体检测及报警控制电路。

12、与现有技术相比，本发明的气体检测及报警控制电路及医疗装置具有以下优点：

13、1、本发明的气体检测及报警控制电路包括电性连接的电源模块和气体状态检测模块，气体状态检测模块包括串联连接的气体状态检测装置、气体状态警示控制电路和气体状态警示输出装置，气体状态检测装置检测气体状态并产生状态信号，气体状态警示控制电路基于状态信号，控制气体状态警示输出装置输出气体状态警示信息。通过设置串联连接的气体状态检测装置、气体状态警示控制电路和气体状态警示输出装置，气体状态检测装置对于气体进行状态监测，并产生对应的状态信号，状态信号作为输入信号输入气体状态警示控制电路，气体状态警示控制电路针对于状态信息的输入进行处理并输出控制信号，控制气体状态警示输出装置的工作状态，从而建立起输入气体状态与输出警示信息的对应关系，在出现医疗气体压力供应不符合要求的情况时，能够第一时间发出警示信息通知医护人员进行调整。

14、2、本发明的气体状态检测装置检测气体状态包括对气体进行压力检测和/或流量检测和/或浓度检测。通过采用压力检测、流量检测和浓度检测中的一种或者几种检测手段，能够有效对气体压力状态进行检测，压力检测能够直接检测出所供应的气体压力是否符合要求，流量检测和浓度检测虽然不直接检测压力，但它们可以检测得出与压力相关的信息，可以实现压力的间接检测。

15、3、本发明的气体状态警示控制电路包括控制模块u2，控制模块u2包括vdd引脚、gnd引脚、io1引脚和至少一组pwm引脚，电源模块包括电源开关，vdd引脚连接电源开关，气体状态检测装置一端依次通过电阻r10和电阻r9与电源开关连接，气体状态检测装置另一端接地，io1引脚连接于电阻r9和电阻r10之间，pwm引脚与气体状态警示输出装置连接。由于气体状态检测装置一端依次通过电阻r10和电阻r9与电源开关连接，io1引脚连接于电阻r9和电阻r10之间，气体状态检测装置的状态信号触发io1引脚时，控制模块u2通过pwm引脚输出控制信号控制气体状态警示装置的输出，通过调节pwm引脚的占空比，可以实现对于气体状态警示输出装置的精确控制。并且pwm引脚输出的pwm信号还可以实现节能和提高效率，能够通过调整占空比减少不必要的功耗。当pwm引脚设置为多组时，输出的控制信号具有更多的功能和灵活性，能够实现更为精细的控制。上述设置使得气体状态警示控制电路不使用mcu仅依靠电路实现，由于不使用mcu能够有效降低成本，并且通过调整pwm引脚输出的pwm信号的占空比，可以减少不必要的功耗，以及无mcu设计，从而实现了气体状态警示控制电路的低功耗，因此上述设置使得气体检测及报警控制电路具有低成本、低功耗的优势。

16、4、本发明的气体状态警示控制电路还包括磁珠，pwm引脚通过磁珠连接至气体状态警示输出装置的输入端和/或气体状态警示控制电路还包括电容c11，气体状态警示输出装置的输入端通过电容c11接地。emi(electromagnetic interference，电磁干扰)是指由电子设备产生的电磁波对其他设备正常工作造成的干扰。气体状态警示输出装置作为输出设备，会产生或者受到emi的影响，磁珠是一种被动元件，具有较高的电阻率和较小的电感值，pwm引脚通过磁珠连接至气体状态警示输出装置的输入端，可以抑制高频噪声，减少传导emi。而通过设置电容c11，气体状态警示输出装置的输入端通过电容c11接地，使得高频噪声能够通过电容c11流向地线，从而减少在电路中的传播。通过上述方法能够有效解决emi问题，提供高质量的警示输出信息。

17、5、本发明的控制模块u2还包括oky1引脚，气体状态警示控制电路还包括高级警示电路，高级警示电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8和电容c12，oky1引脚通过电阻r6连接电源开关；oky1引脚通过电阻r7接地，oky1引脚通过电阻r8连接气体状态检测装置，oky1引脚通过电容c12接地。由于设置oky1引脚通过电阻r8连接气体状态检测装置，oky1引脚可以利用气体状态检测装置的状态信号作为触发信号的输入，在受到触发后控制模块u2经pwm引脚控制气体状态警示输出装置输出气体状态警示信息。

18、6、本发明的电源模块采用直流电源供电和/或电池供电，电源模块还包括电性连接的充放电电路、锂电池和充电状态显示装置。通过设置电源模块采用直流电源供电或者电池供电，能够根据具体使用场景的不同，在拥有电力供应条件的工作环境中使用直流电源供电，在不具备电力供应条件的工作环境中采用电池供电，充放电电路、锂电池和充电状态显示装置电性连接，充电状态显示装置能够对锂电池的充电状态信息进行显示。

19、7、本发明的电源模块外接有外部dc电源，充放电电路包括电池充电器控制ic、pnp三极管q1和充电状态显示装置，电池充电器控制ic包括bat引脚、sen引脚、sw引脚、bs引脚、chrg引脚和gnd引脚；锂电池的正极与bat引脚连接，锂电池的负极接地，电源开关与电池充电器控制ic的bat引脚连接，chrg引脚通过电阻r2与pnp三极管q1的基极连接，pnp三极管q1的发射极连接外部dc电源的正极，pnp三极管q1的基极和集电极分别通过电容c16和电容c17接地，充电状态显示装置的负极接地，充电状态显示装置的正极与pnp三极管q1的集电极通过电阻r11连接。当接入外部dc电源时，电池充电器控制ic的chrg引脚发出低电平信号，通过pnp三极管使得充电状态显示装置工作显示，在移除外部dc电源或者充电饱和时变为高阻态，充电状态显示装置不工作，实现对于电源工作状态的实时显示。

20、8、本发明的电池充电器控制ic还包括in引脚、gnd引脚、en引脚、sw引脚、sen引脚、temp引脚和bs引脚，in引脚通过电容c5接地，gnd引脚接地，en引脚通过电容c1接地，sw引脚依次通过电感l1和电阻r4与bat引脚连接，sen引脚连接于电感l1和电阻r4之间，temp引脚通过电阻r1接地，bs引脚和sw引脚之间连接自举电容c4，sw引脚依次通过电阻r5和电容c9接地；锂电池的正极通过并联的电容c6、电容c7和电容c8接地，外部dc电源的正极通过并联电容c2和c3接地。通过bs引脚和sw引脚之间连接自举电容c4，自举电容c4能够提供足够的驱动电压；sw引脚依次通过电阻r5和电容c9接地，能够有效消除噪声。而通过设置sw引脚依次通过电感l1和电阻r4与bat引脚连接，sen引脚连接于电感l1和电阻r4之间，电阻r4作为外部感测电阻设置在sen引脚和bat引脚上，能够实现充电过程中的电流检测和控制。由于电流通过电阻r4时会产生一个电压降，这个电压降与通过电阻r4的电流成正比。sen引脚连接电阻r4的一端，用于读取电阻r4两端的电压降，电池充电器控制ic根据这个电压降来计算实际的充电电流，bat引脚与锂电池的正极连接，用于监测锂电池的电压。上述设置有助于电池充电器控制ic获取电池的状态信息，针对是否充满电，以及是否需要调整充电策略，电池充电器控制ic能够根据sen引脚上读取到的电压降，通过内部算法计算出实际的充电电流，如果需要设定特定的充电电流，可以通过调整感测电阻的值来实现。并且电池充电器控制ic会根据sen引脚上的电流感测信号和bat引脚上的电压监测信号，通过内部的控制算法来调整充电电流，确保充电过程安全高效。

21、9、本发明的气体检测及报警控制电路还包括供电电池电压检测模块，供电电池电压检测模块包括电压检测电路和欠压状态显示装置，电压检测电路包括电池电压监控ic、npn三极管q2、npn三极管q3和欠压状态显示装置，电池电压监控ic包括vdd引脚、reset引脚、gnd引脚；vdd引脚与电源开关连接，npn三极管q3的基极通过电阻r15连接reset引脚，reset引脚通过电阻r16接地，npn三极管q3的发射极接地，npn三极管q2的基极依次通过电阻r14和电阻r13与电源开关连接，npn三极管q3的基极连接于电阻r14和电阻r13之间，npn三极管q2的发射极接地，npn三极管q2的集电极通过电阻r12与电源开关连接,欠压状态显示装置的正极与npn三极管q2集电极连接，欠压状态显示装置的阴极接地。针对于具体使用场景的多样化，在拥有电力供应条件的工作环境中使用直流电源供电，而在不具备电力供应条件的工作环境中只能采用电池供电。在采用电池供电时，为了确保供电电池的电压能够维持在持续稳定的范围，避免影响气体检测及报警控制电路的正常工作，需要获取供电电池的电压状态。通过设置供电电池电压检测模块对电压进行检测，供电电池电压检测模块采用电池电压监控ic，在电源开关开启后，电池电压监控ic检测电池电压处于设定的电压范围内，电池电压监控ic的reset引脚作为复位引脚发出高电平信号，通过npn三极管使得欠压状态显示装置工作显示，当电池电压监控ic检测电池电压未处于设定的电压范围时，reset引脚发出低电平信号，欠压状态显示装置不工作，根据欠压状态显示装置的显示工作状态即可得知供电电池是否欠压，从而实现供电电池电压的实时监控，为气体检测及报警控制电路的正常工作提供保障。

22、10、本发明还提供一种医疗装置，与上述气体检测及报警控制电路具有同样的有益效果，在此不做赘述。