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基于BP01型压力传感器在便携血压计中应用

2020-07-17 01:00:45

  1 概述

  BP01型压力传感器是为监测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶 瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性,在全量程范围 内,精度为±1%,零点失调不大于±300μV。

  2 BP01的主要性能参数

  BP01的极限参数如下:

  ●最大工作电压:20VDC;

  ●最大耐压:1500 mmHg;

  ●工作温度范围:0~70℃;

  ●引脚焊接温度(最大值):250℃(2~4秒)。

  3 基于BP01的电子血压计

  3.1工作原理

  用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图2所示,它由偏置电源电路(A1、A2)、前 置处理电路(A3~A6)、显示电路(A7)和压力传感器(BP01)组成,该血压计的血压测量范围为0~200mmHg,分辨率为0.1mmHg,工作 电源为一节9V迭层电池。现将血压计中各主要电路的工作原理分述如下:

  a.偏置电源电路

  电源电路由带有内置参考电压的双运放LM10组成,A1构成同相放大器,A2构成跟随器,它们的作用是将内置的参考电压放大后用作压力传感器BP01的偏置电压Vs,其Vs的值由下式决定:

  Vs=Vref(1+R2/R3)

  式中:Vref为LM10的内置参考电压。其值为200mV,将此值连同电路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置电压Vs的值为5V。

  b.前置处理电路

  前置处理电路由A3~A6四个运算放大器组成,其中A3构成失调偏置电路以对电路失调进行补 偿;A5构成跟随器,用于对压力传感器BP01的输出信号进行隔离缓冲;A4、A6构成放大电路,其增益AV由下式决定:

  AV=1+(R1/RT)

  若忽略失调,前置处理电路的输出电压Vout为:

  Vout=2(1+R1/RT)VIN

  式中:VIN为压力传感器BP01的输出电压。

  c.显示电路

  显示电路选用三位半的显示驱动器。工作时,压力传感器BP01的输出经前置处理电路放大后,由显示驱动电路来驱动LCD,以读出测量的血压值。