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血壓測量模塊的血壓和脈搏判斷方法

文章來源:鑫志科技 / 作者:鑫志科技 / 發(fā)表時間:2023-11-09

血壓計(jì)可以方便地獲取血壓、脈搏等身體參數(shù),方便測量者使用,具有非侵入性、操作簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn),已得到廣泛應(yīng)用。血壓測量模塊采用示波法測量血壓,也稱為壓力振蕩法。工作過程是先給袖帶充氣,阻斷動脈血流,然后在放氣過程中檢測袖帶內(nèi)的氣體壓力并提取強(qiáng)脈搏波。

一、血壓測量

測量血壓時,隨著袖帶壓力降低,血管從阻塞變?yōu)閭鲗?dǎo),這個過程將在袖帶中產(chǎn)生一系列小脈沖。血壓測量模塊利用示波法測定收縮壓和舒張壓的具體方法有很多,概括起來可分為波形特征法和波動系數(shù)法兩種。波形特征法的基本原理是利用脈搏波包絡(luò)的拐點(diǎn)來測量血壓,當(dāng)它上升時,拐點(diǎn)對應(yīng)的靜壓是收縮壓,當(dāng)它下降時,拐點(diǎn)對應(yīng)的靜壓是舒張壓。這種測量方法個體適應(yīng)性差,測量精度不穩(wěn)定,已逐漸被波動系數(shù)法所取代。波動系數(shù)法也稱為“歸一化法”,通過將脈搏波振蕩信號的幅度與信號的峰值進(jìn)行比較來歸一化,并通過確定收縮壓和舒張壓的歸一化系數(shù)來識別收縮壓和舒張壓。

血壓測量模塊

二、硬件電路

1、氣動部分

氣動回路由袖帶、氣泵、壓力傳感器和放氣閥組成,壓力傳感器輸出的兩路信號分別經(jīng)過濾波、放大后連接至主控制器的兩路A/D,完成靜壓信號和脈沖信號的測量;氣泵和放氣閥由主控制器通過驅(qū)動芯片直接控制,測量時完成充放氣。

2、壓力傳感部分

人體生理信號的特點(diǎn)是低頻小信號,通常在μV到mV級別,頻率范圍為0到300Hz,信噪比較低,因此傳感器的選擇要具有良好的性能。

3、過濾器擴(kuò)展部分

壓力傳感器發(fā)出的信號是脈沖信號和靜壓信號的混合信號,還混合有高頻干擾和外界的直流或低頻干擾。靜壓信號是低頻信號,頻率小于或等于0.04Hz。脈沖信號的頻率一般為1Hz左右,將混合信號分為兩部分,一部分經(jīng)過低通濾波電路,連接A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,得到靜壓信號數(shù)據(jù);另一部分經(jīng)過另一個濾波器擴(kuò)展電路,然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,得到擴(kuò)展后的脈沖信號數(shù)據(jù)。該電路能提取所需的脈沖信號,還能對微弱的脈沖信號進(jìn)行放大。脈搏信號的強(qiáng)度因人而異,但一般在1至3毫米汞柱之間。

4、功能優(yōu)勢

①采用低功耗設(shè)計(jì),由2節(jié)AAA電池供電,供電電壓/DC3V

②電流消耗

氣泵充氣狀態(tài):32mA

三放氣及放氣測量狀態(tài):21mA

休眠狀態(tài):20uA

③采用微電子氣泵控制系統(tǒng),全自動加壓/泄壓,自動完成血壓/脈搏測量,并顯示測量結(jié)果。

以上是血壓測量模塊的血壓和脈搏判斷方法,心率是指心臟每分鐘跳動的次數(shù),由于心臟與脈搏一起跳動,因此可以在測量血壓的同時測量心率。測量心率的關(guān)鍵是確定脈搏波的峰值,然后根據(jù)對應(yīng)時間內(nèi)脈搏波的數(shù)量計(jì)算出心率。

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