专利名称：高度集成的电子血压计电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及单片机电路技术领域，具体来说，本发明涉及一种高度集成的电子血压计电路。
背景技术：
无创电子血压计或血压监护仪绝大多数采用示波法。图1为现有技术的一个电子血压计电路的示意图，如图所示，该电子血压计电路100可以包括压力传感器101，用于接收人体血压信号；恒流源/恒压源103，与压力传感器相连接，用于向压力传感器提供恒定的电流/ 电压；仪表放大器105，与压力传感器相连接，用于将压力传感器输出的压力信号放大；带通滤波器107，与仪表放大器相连接，用于从压力信号中提取脉搏信号；信号放大器109，与带通滤波器相连接，用于将脉搏信号放大；模数转换器111，分别与仪表放大器和信号放大器相连接，用于将仪表放大器输出的压力信号和信号放大器输出的脉搏信号进行模数转换；以及单片机核113，与模数转换器相连接，用于控制整个电子血压计电路，进行数据运算、处理或中断；其中，恒流源/恒压源103、仪表放大器105、带通滤波器107、信号放大器109、模数转换器111和单片机核113集成在一个芯片115上。上述现有的电子血压计电路存在的缺陷至少包括(1)目前电子血压计设计电路成本较高，电路复杂，分立电子元器件较多，因此系统稳定性也较差；(2)当前电子血压计主要采用分立电子元器件实现信号采集，采集电路包括滤波电路、放大电路等，因此采集容易受到系统噪声的影响，如气泵/气阀在工作时噪声是很大的，从而影响血压计算精度；(3)分立电子元器件存在一致性问题，也将影响系统信号采集，在生产时，调试复杂，而且故障多，增加生产成本；(4)外围元器件多造成器件的一致性问题，影响测量精度，增加软件处理的复杂度；(5)压力传感器偏置电压需要通过外围器件调整。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高度集成的电子血压计电路，能够减少外围分离元器件的数量，提高测量信号的精度。为解决上述技术问题，本发明提供一种高度集成的电子血压计电路，包括压力传感器，用于接收人体血压信号；
恒流源/恒压源，与所述压力传感器相连接，用于向所述压力传感器提供恒定的电流/电压；可编程增益放大器，与所述压力传感器相连接，用于接收所述压力传感器的差分输入正负压力信号并调节至所需的增益放大；模数转换器，与所述可编程增益放大器相连接，用于将增益放大后的所述正负压力信号进行模数转换；以及单片机核，与所述模数转换器相连接，用于控制整个电子血压计电路，进行数据运算、处理或中断；其中，所述恒流源/恒压源、可编程增益放大器、模数转换器和单片机核集成在一个芯片上。可选地，所述可编程增益放大器是由运算放大器组成或者由所述模数转换器的采样电容比例组成。可选地，所述模数转换器具有12bit以上的精度。可选地，所述恒流源/恒压源是由内建运算放大器实现的。可选地，所述压力传感器为电桥式压力传感器。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本发明采用芯片内建全差分输入模数转换模块，使正负压力传感器信号能够直接输入，通过内部电路即可校正压力传感器零压力偏置电压；(2)本发明高度集成，节省大量的外围元器件成本，生产调试方便；(3)本发明血压信号采集稳定，测量精度更高；(4)本发明的内部电路能适应各种压力传感器的偏置电压，通过软件自动实现，无需人工调节零压力偏置电压。
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图1为现有技术的一个电子血压计电路的示意图；图2为本发明一个实施例的高度集成的电子血压计电路的示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。图2为本发明一个实施例的高度集成的电子血压计电路的示意图。如图所示，该电子血压计电路200可以包括压力传感器203、恒流源/恒压源205、模数转换模块211以及单片机核213。其中，压力传感器203与电子血压计的袖带201相连接，用于接收人体血压信号。 在本实施例中，该压力传感器203可以为电桥式压力传感器。恒流源/恒压源205与压力传感器203相连接，用于向压力传感器203提供恒定的电流/电压，一般可以由内建运算放大器实现。模数转换模块211进一步包括可编程增益放大器207和模数转换器209。可编程增益放大器207与压力传感器203相连接，用于接收压力传感器203的差分输入正负压力信号并调节至所需的增益放大，其可以是由运算放大器组成或者由模数转换器209的采样电容比例组成。模数转换器209与可编程增益放大器207相连接，用于将增益放大后的正负压力信号进行模数转换。该模数转换器209具有较高的精度，例如12bit以上的精度。差分输入模式特别适用于电桥式压力传感器(如电子血压计应用)；当差分输入正负信号接近或相等时，正好是模数转换器209输入量程的中间；当正信号大于负信号是模数转换器209输入量程的上半部分；当正信号小于负信号是模数转换器209输入量程的下半部分。模数转换器209根据不同的模拟输入转换为数字信号传输到单片机核213。高精度的模数转换器209由于精度较高，通过示波法，能准确分辨出袖带201中的脉搏跳动的信号，保证血压算法的计算精度，从而使得出的收缩压/舒张压更加科学、准确。单片机核213与模数转换器209相连接，用于控制整个电子血压计电路200，进行数据运算、处理或中断。其中，恒流源/恒压源205、可编程增益放大器207、模数转换器209 和单片机核213集成在一个芯片215上。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本发明采用芯片内建全差分输入模数转换模块，使正负压力传感器信号能够直接输入，通过内部电路即可校正压力传感器零压力偏置电压；(2)本发明高度集成，节省大量的外围元器件成本，生产调试方便；(3)本发明血压信号采集稳定，测量精度更高；(4)本发明的内部电路能适应各种压力传感器的偏置电压，通过软件自动实现，无需人工调节零压力偏置电压。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
权利要求
1.一种高度集成的电子血压计电路000)，包括压力传感器003)，用于接收人体血压信号；恒流源/恒压源005)，与所述压力传感器(20 相连接，用于向所述压力传感器 (203)提供恒定的电流/电压；可编程增益放大器007)，与所述压力传感器(20 相连接，用于接收所述压力传感器 (203)的差分输入正负压力信号并调节至所需的增益放大；模数转换器009)，与所述可编程增益放大器(207)相连接，用于将增益放大后的所述正负压力信号进行模数转换；以及单片机核013)，与所述模数转换器(209)相连接，用于控制整个电子血压计电路 000)，进行数据运算、处理或中断；其中，所述恒流源/恒压源005)、可编程增益放大器007)、模数转换器(209)和单片机核(213)集成在一个芯片(215)上。
2.根据权利要求1所述的电子血压计电路000)，其特征在于，所述可编程增益放大器 (207)是由运算放大器组成或者由所述模数转换器O09)的采样电容比例组成。
3.根据权利要求2所述的电子血压计电路000)，其特征在于，所述模数转换器Q09) 具有12bit以上的精度。
4.根据权利要求3所述的电子血压计电路000)，其特征在于，所述恒流源/恒压源 (205)是由内建运算放大器实现的。
5.根据权利要求4所述的电子血压计电路000)，其特征在于，所述压力传感器Q03) 为电桥式压力传感器。
全文摘要
本发明提供一种高度集成的电子血压计电路，包括压力传感器，用于接收人体血压信号；恒流源/恒压源，用于向压力传感器提供恒定的电流/电压；可编程增益放大器，用于接收压力传感器的差分输入正负压力信号并调节至所需的增益放大；模数转换器，用于将增益放大后的正负压力信号进行模数转换；以及单片机核，用于控制整个电子血压计电路，进行数据运算、处理或中断；其中，恒流源/恒压源、可编程增益放大器、模数转换器和单片机核集成在一个芯片上。本发明高度集成，采用芯片内建全差分输入模数转换模块，能够减少外围分离元器件的数量，提高测量信号的精度。
文档编号A61B5/0225GK102499661SQ20111031901
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者曹中信, 许成珅 申请人:中颖电子股份有限公司