本應(yīng)用筆記介紹了兩種主要類(lèi)型的血壓計(jì)、各種測(cè)量技術(shù)、電氣元件的功能以及設(shè)計(jì)人員在選擇產(chǎn)品時(shí)必須考慮的一些關(guān)鍵方面。

概述

血壓計(jì)或血壓計(jì)使用充氣氣囊袖帶和聽(tīng)力裝置或壓力傳感器來(lái)測(cè)量動(dòng)脈中的血壓。可以使用以下兩種方法之一進(jìn)行這種監(jiān)測(cè)：帶有聽(tīng)診器的手動(dòng)充氣袖帶，用于聽(tīng)動(dòng)脈壁聲音（聽(tīng)診方法），或包含用于感應(yīng)動(dòng)脈壁振動(dòng)的壓力傳感器的血壓監(jiān)測(cè)器（示波法）。

自動(dòng)監(jiān)視器類(lèi)型

自動(dòng)血壓計(jì)的兩種主要類(lèi)型是上臂和手腕型號(hào)。上臂模型有一個(gè)放在上臂上的袖口;袖帶通過(guò)一根管子連接到放在手臂附近表面上的顯示器。手腕型號(hào)更小，整個(gè)裝置纏繞在手腕上——這是一個(gè)對(duì)空間要求更高的設(shè)計(jì)。一些上臂型號(hào)需要手動(dòng)充氣袖帶，但大多數(shù)上臂和所有手腕型號(hào)都是全自動(dòng)的。

測(cè)量技術(shù)

自動(dòng)血壓計(jì)以足夠的壓力為手臂周?chē)男鋷С錃?，以防止局部主?dòng)脈中的血液流動(dòng)。該壓力逐漸釋放，直到血液開(kāi)始流經(jīng)動(dòng)脈的那一刻，其測(cè)量決定了收縮壓。此時(shí)也感覺(jué)到脈搏率。當(dāng)血流不再受限時(shí)進(jìn)行的測(cè)量決定了舒張壓。這個(gè)完整的測(cè)量周期由泵、袖帶、閥門(mén)和壓力傳感器自動(dòng)執(zhí)行。

來(lái)自壓力傳感器的信號(hào)由運(yùn)算放大器電路或儀表放大器調(diào)理，然后由模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。然后使用適合所用監(jiān)視器和傳感器類(lèi)型的方法在數(shù)字域中計(jì)算收縮壓、舒張壓和脈搏率。由此產(chǎn)生的收縮壓、舒張壓和脈搏率測(cè)量值顯示在液晶顯示器 （LCD） 上，帶有時(shí)間/日期戳，并存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。

血壓計(jì)的功能框圖，包括高級(jí)語(yǔ)音指示器。

數(shù)據(jù)接口

一些血壓監(jiān)測(cè)儀能夠?qū)?shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)，以便進(jìn)一步分析和跟蹤一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量結(jié)果。這種數(shù)據(jù)傳輸通常通過(guò)USB接口完成。分立式USB收發(fā)器可以提供此功能，也可以集成在微控制器中。

音頻指示燈

血壓計(jì)中的聲音指示器范圍從簡(jiǎn)單的蜂鳴器到更高級(jí)的音頻輸出。一個(gè)簡(jiǎn)單的蜂鳴器可以由一個(gè)或兩個(gè)具有脈寬調(diào)制（PWM）功能的微控制器端口引腳驅(qū)動(dòng)。通過(guò)添加音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）和揚(yáng)聲器放大器，可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的語(yǔ)音指示器。

電源管理

上臂監(jiān)視器通常使用四個(gè) AAA （1.5V） 堿性電池，腕式監(jiān)視器通常使用兩個(gè) AAA 堿性電池。監(jiān)視器的泵和模擬電路需要 5V 或 3.3V 電源，數(shù)字電路需要 3.3V 或 1.8V 電源，具體取決于所使用的技術(shù)。因此，典型的上臂監(jiān)視器需要一個(gè)降壓-升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器來(lái)將泵/模擬電源電壓調(diào)節(jié)至5V，需要一個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）來(lái)滿足3.3V的數(shù)字要求。典型的腕式監(jiān)視器將使用升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器將泵/模擬電源電壓升壓至3.3V，并使用LDO將LDO升壓至1.8V數(shù)字電源。

為了延長(zhǎng)電池壽命，只要實(shí)時(shí)時(shí)鐘 （RTC） 保持運(yùn)行并且可以輕松重新打開(kāi)監(jiān)視器，就可以在監(jiān)視器關(guān)閉時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電源。

顯示和背光

血壓計(jì)使用具有100段或更少段的簡(jiǎn)單LCD，可由集成在微控制器中的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)?？梢允褂?1 或 2 個(gè)白光 LED （WLED） 或電致發(fā)光 （EL） 光源來(lái)添加背光。通過(guò)使用腕式顯示器的開(kāi)關(guān)拓?fù)浜蜕媳埏@示器的線性拓?fù)洌梢暂p松地將分立式WLED驅(qū)動(dòng)器添加到顯示器設(shè)計(jì)中。

靜電放電

所有監(jiān)視器必須通過(guò) IEC 61000-4-2 靜電放電 （ESD） 要求。使用具有內(nèi)置ESD保護(hù)的電路或在裸露的走線中添加ESD線路保護(hù)器有助于滿足這些要求。

審核編輯：郭婷