一種電壓選擇電路、保護電路、血壓計及監護儀的製作方法
2023-10-10 10:47:44
專利名稱：一種電壓選擇電路、保護電路、血壓計及監護儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生理信號採集技術領域，尤其涉及一種電壓選擇電路、保護電路、血壓計及監護儀。
背景技術：
在信號檢測採集領域和電路保護領域，經常需要對多路信號(電壓)進行選擇輸入或者輸出。圖I是現有技術中一種多路選擇電路示意圖，該多路選擇電路包括多路待選 的電壓VI、V2、V3、V4以及多路復用開關SI。多路復用開關SI的多個輸入端分別與該多路待選電壓V1、V2、V3、V4的輸出端相連，多路復用開關SI的輸出端將輸出電壓Vo輸入到下一級，例如模數轉換電路。通過控制多路復用開關SI的聯通支路就可以選擇所需要的電壓或者信號。圖2是現有技術中另一種多路選擇電路示意圖，該多路選擇電路也被稱為電壓選擇電路。該電壓選擇電路包括電源VCC、分壓一電阻R' I、分壓二電阻R' 2、分壓三電阻R' 3、分壓四電阻R'4、分壓五電阻R' 5和多路復用開關S' 1，電源VCC與分壓五電阻R' 5連接，分壓五電阻R' 5分別與分壓一電阻R' I、分壓二電阻R' 2、分壓三電阻R' 3和分壓四電阻R'4的一端連接，分壓一電阻R'l、分壓二電阻R'2、分壓三電阻R'3、分壓四電阻R'4的另一端分別與多路復用開關S'I的輸入端相連接，多路復用開關S'I的輸出端接地，輸出電壓V'O從分壓五電阻R'5與其餘電阻的連接點輸出。該電路通過控制多路復用開關S' I選擇不同通路，達到選擇不同電壓的目的。目前監護儀和血壓計大都是採用無創測量方式。該測量方式在血壓測量過程中需要充氣，因此，很有可能，氣壓達到一定程度時充氣還沒有終止(即過壓)，從而對被測者造成損傷。為了解決這種隱患，目前該無創測量大都通過軟體進行過壓保護，但該保護是單一的保護，在軟體出現運行錯誤的時候，並不能很好的進行保護，所以，還是存在一定安全隱
串
■/Qi、O
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中閾值選擇電路中元件多而複雜的技術問題，提供一種電壓選擇電路。本實用新型實施例的電壓選擇電路方案如下一種電壓選擇電路，包括具有電壓輸出端的電壓電路和微處理模塊，所述微處理模塊具有若干輸入輸出埠，所述電壓電路具有若干連接端，所述連接端與所述輸入輸出埠連接，所述微處理模塊控制所述輸入輸出埠的狀態實現電壓輸出端的電壓選擇輸出。作為本實用新型的進一步優選，所述電壓電路為電阻分壓電路。作為本實用新型的進一步優選，所述電阻分壓電路包括電源、第一電阻和若干電阻支路，所述若干電阻支路的一端連接形成公共端、另一端形成若干連接端，所述第一電阻的一端與所述電源連接、另一端和所述公共端連接，所述公共端為電壓輸出端。作為本實用新型的進一步優選，所述電阻分壓電路包括第一電阻和若干電阻支路，所述若干電阻支路的一端連接形成公共端、另一端形成若干連接端，所述第一電阻的一端接地、另一端和所述公共端連接，所述公共端為電壓輸出端。作為本實用新型的進一步優選，所述電阻支路包括第二電阻，所述第二電阻的一端為公共端，另一端為連接端。本實用新型還提供一種血壓測量保護電路，該血壓測量保護電路，包括壓力傳感器、比較器、氣閥控制電路和上述電壓選擇電路，所述電壓選擇電路的輸出端和壓力傳感器分別接入比較器的輸入端，比較器的輸出端接氣閥控制電路用於控制氣閥打開。作為本實用新型的進一步優選，該血壓測量保護電路還包括用於將壓力傳感器輸出信號進行放大的放大器，所述放大器連接於壓力傳感器和比較器之間。作為本實用新型的進一步優選，血壓測量保護電路還包括用於對壓力傳感器輸出信號進行濾波的濾波電路，所述濾波電路連接於壓力傳感器和比較器之間。 本實用新型還提供一種血壓計，該血壓計包括上述血壓測量保護電路。本實用新型還提供一種監護儀，該監護儀包括上述血壓測量保護電路。有益效果相對於現有技術，本實用新型的電壓選擇電路，主要是利用微處理模塊閒置的輸入輸出埠，缺少了多路復用開關，電路更加簡潔，同時成本更低廉，進一步提高了微處理模塊的利用率。同理，本實用新型的血壓測量保護電路、血壓計及監護儀也具有成本低廉的優點。
圖I是現有技術中一種多路選擇電路不意圖；圖2是現有技術中另一種多路選擇電路不意圖；圖3是本實用新型實施例一的電壓選擇電路示意圖；圖4是本實用新型實施例二的電壓選擇電路示意圖；圖5是本實用新型實施例的血壓測量保護電路示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型核心思想是利用微處理模塊的閒置I/O 口(輸入輸出埠)替代多路復用開關，達到減少元件的使用、簡化電路以及提高微處理模塊利用率的目的。本實用新型實施例的電壓選擇電路包括具有電壓輸出端的電壓電路和微處理模塊，該微處理模塊具有若干輸入輸出埠，該電壓電路具有若干連接端，該連接端與該輸入輸出埠連接，該微處理模塊控制所述輸入輸出埠的狀態實現電壓輸出端的電壓選擇輸出。一般優選，一個連接端對應一個輸入輸出埠。當然，在某些情況下，也可以將兩個連接端接一個輸入輸出埠，但最好別這麼連接。該微處理模塊可以為單片機、MPU、MCU或CPU等具有處理功能模塊或器件。該電壓輸出端是用於輸出該電壓選擇電路的輸出電壓的。[0026]該電壓電路包括具有若干不同支路的電路，該不同支路相互並聯(即具有公共端或共同起點)，這些支路的放置端(即用於與下級電路或者模塊連接的末端或者連接點)為電壓電路的連接端。當某一支路上具有不同的電壓點時，電壓輸出埠可以選擇位於該支路中(即不位於該支路的共同起點)，也可以位於該不同支路的共同起點。本實施例的電壓選擇電路通過微處理模塊直接控制這些輸入輸出埠的狀態，達到選擇電壓輸出之目的。相對於現有技術，本實施例的電壓選擇電路，主要是利用微處理模塊閒置的輸入輸出埠，減少了多路復用開關的使用，電路更加簡潔，同時成本更低廉，進一步提高了微處理模塊的利用率。 本實施例的電壓選擇電路，可以單獨選通一條支路，也可以同時選通多條支路，而一般的多路復用開關同時只能選通一路支路，因此，相對多路復用開關而言，本實施例的電壓選擇電路可以通過較少支路實現較多選擇。所以，進一步，簡化了電壓選擇電路和降低了成本。作為本實施例的優選，該電壓電路優選電阻分壓電路，這對於直流檢測領域是非常適合的，並且該電阻分壓電路電路簡單，成本也較低，效果較好。實施例一圖3是本實用新型實施例一的電壓選擇電路示意圖。請參照圖3，本實施例的電壓選擇電路I，包括單片機Ul、電源VCC、第一電阻RlO和4個第二電阻(R20、R21、R22、R23)，該4個第二電阻(R20、R21、R22、R23)的一端連接形成公共端J、另一端形成4個連接端，形成4個電阻支路。該第一電阻RlO的一端與該電源VCC連接、另一端和該公共端J連接，所述公共端J為電壓輸出端，形成電阻分壓電路。該4個連接端分別連接於單片機Ul的輸入輸出埠(I/O 口，1/00—1/03)，該I/O 口一般為閒置埠。為滿足和驅動單片機Ul工作需要的周邊電路和電源為本領域技術人所熟知的技術，在此就沒有示出這些周邊電路和電源。本實施例的電壓選擇電路為本實用新型最簡單的方案之一，同時兼顧有成本和實現方便的優勢。本實施例的電源VCC優選小於3. 3V，這樣有利於後續電路工作。 本實施例所說的電阻支路為包含有電阻的電路，可以為純電阻電路，也可以為電阻與其他元件組合電路。下面描述的電阻支路的含義與此處相同，在下面就不贅述。下面簡述本實施例的電壓選擇電路的工作原理4個電阻支路分別接到單片機Ul的1/00—1/03，Vo為選擇輸出電壓。RlO和R20R23的電阻值是根據設計需要輸出的電壓而確定，輸出電壓公式
R10
Vo = ——-VCC，i = ο. . . 3。當要輸出第i路的_值電壓時，我們通過把單片機Ul R10 + R2i
的I/Oi設置成輸出狀態並且輸出置『0』，其餘的I/O 口設置成輸入狀態，此時輸出電壓 RI O
Vo = -n -VCC，實現電壓選擇功能。
RlO + R2i
Rl O為了頭現Vo— R1 ο + R20R21/(R20 + R21)VCC，可以將單片機 U1 的 1/00、1/01 設直
成輸出狀態並且輸出置『0』，1/02、1/03設置輸入狀態，即可以達到所需要的電壓Vo輸出，這個Vo在使用多路復用開關和本實施例的電壓電路是不能實現輸出的。當然，在某些實施例中，每個支路可以有較多的電阻，例如，兩個或者三個等等，這時，電壓輸出端就可以尋求其他位置而不是位於公共端J，例如可以位於某個支路中的某兩個電阻之間，通過控制輸入且置『0』的I/O 口數量，達到調節Vo的目的。實施例二圖4是本實用新型實施例二的電壓選擇電路示意圖。請參照圖4，提供本實施例的電壓選擇電路2，包括4個電阻支路、第一電阻R30和單片機U2，該4個電阻支路由第二電阻(R40、R41、R42、R43)構成，每個電阻支路由一個第二電阻構成。該4個電阻支路的一端相互連接形成公共端J1，另一端分別與單片機U2的I/00-I/03連接。該第一電阻R30的一端接地，另一端與公共端Jl連接。本實施例的電壓選擇電路的電源來自於單片機U2的電源，因此，相對於實施例一可以進一步減少元件(電源VCC)的使用，降低成本。本實施例的原理和變換，與實施例一相同，在此不在描述。下面描述本實用新型實施例的血壓測量保護電路及該保護電路的血壓計或者監護儀。通常血壓計具備以下部件微處理模塊、存儲器、袖套(該袖套用於裝於身體的規定部位而壓迫動脈)、氣泵(該氣泵將袖套加壓到規定的袖套內壓)、動脈波檢測部(該動脈波檢測部檢測在袖套加壓過程中造成動脈容積變化而產生的動脈波)、快速排氣氣閥(該閥的作用在於加壓過程中關閉袖套，而在打開時快速降低袖套內壓。)、慢速排氣氣閥(該閥的作用在於加壓過程中關閉袖套，而打開時慢慢降低袖套內壓)，放大電路/AD (模擬/數字)轉換器，輸入部、第一壓力傳感器和輸出部。氣泵、快速排氣氣閥和慢速排氣氣閥控制袖套的壓力。微處理模塊控制其他各部件，存儲器存儲測量數據和/或測試者信息。第一壓力傳感器用於檢測袖套內壓。放大電路/AD轉換器各自把分別從第一壓力傳感器及動脈波檢測部輸出的信號變換成數字值，輸出值到微處理模塊。微處理模塊接收到數據，並算出血壓值，通過輸出部將計算結果輸出。輸入部由開關、按鈕等構成，設置成由使用者在外部可進行操作。輸出部由顯不信息的顯不部、列印信息的印表機、以聲音輸出信息的聲音輸出部等部件構成。監護儀是一種以測量和控制病人生理參數，並可與已知設定值進行比較，如果出現超標可發出警報的裝置或系統。通常，監護儀具有心電模塊、血氧模塊、呼吸模塊、脈率模塊、體溫模塊和血壓模塊。該血壓模塊的原理與上述血壓計的原理是一樣的，算是上述血壓計的濃縮版。雖然現有的血壓計或者監護儀的軟體中都有對袖套過壓進行保護處理的程序。但是該保護是單一的，不夠安全，就如背景技術中所說的一樣，因此，往往需要單獨設計一套電路來實現檢測袖帶壓力和實施過壓保護的功能，以保證患者不因袖帶氣壓過高而導致意外的受傷。為此，下面實施例中提供一種血壓測量保護電路，應用於血壓計或者監護儀中，用以確保被測量者的安全。圖5是本實用新型實施例的血壓測量保護電路示意圖。參照圖5，提出本實施例的血壓測量保護電路(簡稱「保護電路」)，該保護電路包括第二壓力傳感器100，放大電路200、濾波電路300、比較器400、氣閥控制電路500和上述電壓選擇電路600。第二壓力傳感器100、放大電路200和濾波電路300依次連接，當然，也可以第二壓力傳感器100、濾波電路300、放大電路200依次連接，可以獲取經過處理後的壓力信號。經過處理後的壓力信號與電壓選擇電路600輸出的Vo分別接入比較器400的輸入端，該比較器400的輸出端接氣閥控制電路500用於控制氣閥打開。該電壓選擇電路600的採用為多檔實時設置提供了可、能，因為可以通過設定 電壓選擇 電路600輸出的Vo大小而實時設定不同檔位進行保護。因此，採用本保護電路的血壓計具有應用領域(適用人群)廣泛的優點。該第二壓力傳感器100用於檢測袖套內的壓力，將壓力信號轉換為電信號。該氣閥控制電路500用於接收比較器400輸出的比較信號並判斷是否需要控制氣閥開啟。該氣閥可以是快速排氣氣閥或者快速排氣氣閥和慢速排氣氣閥。該保護電路運作獨立於軟體，為被測者提供了第二種保護。在某些實施例中，放大電路200與濾波電路300都可以不用的，直接將第二壓力傳感器100產生的電信號輸入比較器400進行比較。在某些實施例中，放大電路200或者濾波電路300也可以不要，同樣可以實現比較控制功能。這些實施例都可以實現血壓測量過壓保護功能。以上對本實用新型所提供的電壓選擇電路、血壓測量保護電路、血壓計和監護儀進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種電壓選擇電路，其特徵在於，包括具有電壓輸出端的電壓電路和微處理模塊，所述微處理模塊具有若干輸入輸出埠，所述電壓電路具有若干連接端，所述連接端與所述輸入輸出埠連接，所述微處理模塊控制所述輸入輸出埠的狀態實現電壓輸出端的電壓選擇輸出。
2.如權利要求I所述的電壓選擇電路，其特徵在於，所述電壓電路為電阻分壓電路。
3.如權利要求2所述的電壓選擇電路，其特徵在於，所述電阻分壓電路包括電源、第一電阻和若干電阻支路，所述若干電阻支路的一端連接形成公共端、另一端形成若干連接端，所述第一電阻的一端與所述電源連接、另一端和所述公共端連接，所述公共端為電壓輸出端。
4.如權利要求2所述的電壓選擇電路，其特徵在於，所述電阻分壓電路包括第一電阻和若干電阻支路，所述若干電阻支路的一端連接形成公共端、另一端形成若干連接端，所述第一電阻的一端接地、另一端和所述公共端連接，所述公共端為電壓輸出端。
5.如權利要求3或者4所述電壓選擇電路，其特徵在於，所述電阻支路包括第二電阻，所述第二電阻的一端為公共端，另一端為連接端。
6.一種血壓測量保護電路，其特徵在於，包括壓力傳感器、比較器、氣閥控制電路和如權利要求1-5任一項所述電壓選擇電路，所述電壓選擇電路的輸出端和壓力傳感器分別接入比較器的輸入端，比較器的輸出端接氣閥控制電路用於控制氣閥打開。
7.如權利要求6所述血壓測量保護電路，其特徵在於，還包括用於將壓力傳感器輸出信號進行放大的放大器，所述放大器連接於壓力傳感器和比較器之間。
8.如權利要求6所述血壓測量保護電路，其特徵在於，還包括用於對壓力傳感器輸出信號進行濾波的濾波電路，所述濾波電路連接於壓力傳感器和比較器之間。
9.一種血壓計，其特徵在於，包括權利要求6至8任一項所述的血壓測量保護電路。
10.一種監護儀，其特徵在於，包括權利要求6至8任一項所述的血壓測量保護電路。
專利摘要本實用新型提供一種電壓選擇電路、保護電路、血壓計及監護儀。該電壓選擇電路包括具有電壓輸出端的電壓電路和微處理模塊，所述微處理模塊具有若干輸入輸出埠，所述電壓電路具有若干連接端，所述連接端與所述輸入輸出埠連接，所述微處理模塊控制所述輸入輸出埠的狀態實現電壓輸出端的電壓選擇輸出。相對於現有技術，本實用新型的電壓選擇電路，主要是利用微處理模塊閒置的輸入輸出埠，缺少了多路復用開關，電路更加簡潔，同時成本更低廉，進一步提高了微處理模塊的利用率。
文檔編號A61B5/0225GK202365769SQ20112052293
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者洪潔新, 程榮章 申請人:深圳市邦健電子有限公司