可穿戴電子血壓計傳感器電路設計—電路精選(36)

電子血壓計是利用現代電子技術與血壓間接測量原理進行血壓測量的醫療設備。電子血壓計有臂式、腕式之分；其技術經歷了最原始的第一代、第二代（半自動血壓計）、第三代（智能血壓計）的發展。電子血壓計已經成為家庭自測血壓的主要工具。電子血壓計也越來越多地被用於醫院等醫療機構。

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而電子血壓計中大多是使用的醫用壓力傳感器，醫用壓力傳感器是專門醫用的能感受壓力並轉換成可用輸出信號的傳感器。

本文介紹的BP01型壓力傳感器是為監測血壓而專門設計的，主要用於可攜式電子血壓計。下文給出了一個用BP01作傳感器組成的可攜式電子血壓計的實際電路，並對該應用電路的工作原理進行了說明。

電路原理

BP01 型壓力傳感器是為監測血壓而專門設計的，主要用於可攜式電子血壓計。它採用精密厚膜陶瓷晶片和尼龍塑料封裝，具有高線性、低噪聲和外界應力小的特點；採用內部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩定性以及可重複性，在全量程範圍內，精度為±1%，零點失調不大於±300μV。

工作原理：用BP01構成的可攜式電子血壓計的原理電路如圖所示，它由偏置電源電路（A1、A2）、前置處理電路（A3~A6）、顯示電路（A7）和壓力傳感器（BP01）組成，該血壓計的血壓測量範圍為0~200mmHg，解析度為0.1mmHg，工作電源為一節9V迭層電池。現將血壓計中各主要電路的工作原理分述如下：

偏置電源電路：電源電路由帶有內置參考電壓的雙運放LM10組成，A1構成同相放大器，A2構成跟隨器，它們的作用是將內置的參考電壓放大後用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs，其Vs的值由下式決定：Vs=Vref（1+R2/R3） 式中：Vref為LM10的內置參考電壓。其值為200mV，將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。

前置處理電路：前置處理電路由A3~A6四個運算放大器組成，其中A3構成失調偏置電路以對電路失調進行補償；A5構成跟隨器，用於對壓力傳感器BP01的輸出信號進行隔離緩衝；A4、A6構成放大電路，其增益AV由下式決定AV=1+（R1/RT）若忽略失調，前置處理電路的輸出電壓Vout為： Vout=2（1+R1/RT）VIN 式中：VIN為壓力傳感器BP01的輸出電壓。

顯示電路：顯示電路選用三位半的顯示驅動器。工作時，壓力傳感器BP01的輸出經前置處理電路放大後，由顯示驅動電路來驅動LCD，以讀出測量的血壓值。

調試方法：零壓輸出調整 在零壓輸出時，調整失調電位器RP1，在血壓計的顯示值為000.0時，即可認為完成了零壓輸出調整。

編者結語

編者認為該電子血壓計便於攜帶，方便使用者隨時測量血壓，此血壓計還具有高線性、低噪聲和外界應力小的特點，採用內部標定和溫度補償方式，從而提高了測量的精度、穩定性以及可重複性。