
地址:深圳市宝安区福海街道同泰时代中心4栋701
电 话:+86-755-2780-8770
传 真:+86-755-2780-9501
邮 箱:xuzb@xzkj.net.cn
网 址:http://www.xzkj.net.cn/
血压计作为家庭医疗监测的重要工具,其核心功能依赖于精准的电子测量系统。其中,血压计设计中驱动电路的设计直接决定了血压计的测量精度、响应速度和稳定性。本文将探讨血压计驱动电路的设计原理、关键模块及技术优化方向,为相关设计提供参考。
一、血压计驱动电路的核心功能与设计需求
血压计驱动电路的主要任务是为传感器(如压力传感器)和信号处理模块提供稳定的工作条件,具体包括:
1、传感器激励:为压力传感器提供恒流或恒压驱动,确保其输出信号与血压变化线性相关。
2、信号调理:放大、滤波传感器输出的微弱信号,抑制噪声干扰。
3、电源管理:高效转换电池电压以满足不同模块的功耗需求,同时延长设备续航。
4、时序控制:协调充气泵、电磁阀等执行器的动作,实现快速充放气与压力调节。
设计需满足以下指标:
①低功耗:家用血压计设计常采用电池供电,静态电流需控制在微安级。
②高精度:血压测量误差需≤±3 mmHg,电路噪声需低于传感器灵敏度。
③快速响应:充放气过程的动态压力跟踪需实时,避免测量延迟。
二、驱动电路的关键模块设计
1、传感器驱动模块
压力传感器通常需要恒流源驱动(如1 mA恒流),以确保输出信号稳定性。设计要点包括:
①恒流源电路:采用运放与MOSFET构成的反馈环路,温度漂移需通过低温漂电阻补偿。
②共模抑制:差分放大电路可消除电源波动对传感器输出的影响,常用仪表放大器实现。
2、信号调理电路
传感器输出信号幅度较小(毫伏级),需经过多级处理:
①前置放大:增益设置为100~1000倍,优先选择低噪声运放。
②滤波设计:采用二阶有源低通滤波器(截止频率10~50 Hz),滤除肌电噪声和工频干扰。
③ADC接口:16位以上Σ-Δ型ADC可满足0.1 mmHg分辨率需求。
3、电源管理模块
①升压电路:若传感器需5V驱动而电池为3V,效率需>90%。
②低功耗模式:通过MOSFET开关控制充气泵供电,空闲时切断非必要模块电源。
4、执行器控制电路
①充气泵驱动:采用PWM控制MOSFET调节电机转速,避免过压冲击。
②电磁阀控制:光耦隔离可防止反电动势损坏MCU。
血压计设计中驱动电路需在精度、功耗和成本之间寻求平衡,设计者应重点关注传感器接口的鲁棒性、电源效率的提升以及EMC合规性,以满足家用医疗设备日益增长的可靠性与智能化需求。