专利名称：制氧机控制用呼吸检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医用检测仪器，具体地说，是涉及一种呼吸检测装置，特别是
涉及制氧机控制用呼吸检测装置。
背景技术：
近年来，随着人们生活水平的提高和对健康重视程度的增强，家用制氧机、理疗制氧机正朝着智能化、微型化、廉价化的方向迅速发展。为提高产品的准确性，普遍性和可靠性，制氧机内的气动控制部分需要进行设计的简化和性能的提高。 制氧机的最大特点就是采集呼吸时的气压变换值，从而对氧气输出口的出氧量进行控制。无论是家用制氧机还是理疗用制氧机，以及医用制氧机，都需要对出氧量进行精确控制，以降低能耗，减少废气污染。 专利号为ZL200620032850. 0、授权公告日为2007年2月7日的中国实用新型专利，公开的呼吸检测装置包括探头、信号拾取电路、带通滤波电路、信号传输器件、音频放大电路等，其通过探头把呼吸运动引起的肌肉振动转化为信号采集其间的电容变化量进行检测，虽能提高呼吸检测的准确性，但却需结合特定的探头使用，另外，也不适用于制氧机控制。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种呼吸检测装置，以克服现有呼吸检测装置不能适用于制氧机控制的不足，从而方便对制氧机出氧量进行精确控制。 为了实现上述目的，本实用新型提供的一种制氧机控制用呼吸检测装置，包括信号采集电路、运算放大电路和滤波电路。其中，信号采集电路用以采集呼吸时的气压变化值，并将所述气压变化值转化为相应的电压变化信号输出；运算放大电路与所述信号采集电路的输出端相连，将所述电压变化信号放大后输出；滤波电路与所述运算放大电路的输出端相连，将所述放大后的电压变化信号滤波后输出至所述制氧机的控制单元。[0007] 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述信号采集电路为一气体压力传感器，所述气体压力传感器包括一供电接口 、一接地接口 、一正输出电压接口和一负输出电压接口 ，所述供电接口与一直流单电源连接。 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述运算放大电路包括一运算放大器、一电阻R1和一电阻R2，所述运算放大器的正极与所述正输出电压接口相连、负极通过所述电阻Rl与所述负输出电压接口相连，所述电阻R2 —端与所述运算放大器的负极相连， 一端与所述运算放大器的输出端相连。 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述电阻R2与电阻Rl的比值为450 550。 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述电阻R2与电阻R1的比值为500。[0011] 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述运算放大器为单电源供电的运算放大器。 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，还包括一连接在所述气体压力传感器与所述运算放大器之间的运放失调调整电路。 上述的制氧机控制用呼吸检测装置，其中，所述运放失调调整电路为一电位器。[0014] 本实用新型的有益功效在于相对现有技术而言，无需结合探头，气体压力传感器直接探测人呼吸时的气压变化值，通过运算放大器电路将呼吸时微弱的气压变化值进行放大，最后以电压的方式输出给制氧机的控制单元，即可实现对制氧机的出氧量进行精确控制。 进一步地，气体压力传感器采用直流单电源供电，减少了布线和外部器件，使用简单、维护方便。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1为本实用新型的呼吸检测装置的结构框图； 图2为图1中的气体压力传感器的引脚图； 图3为本实用新型的电路原理图。 其中，附图标记 10-信号采集电路 20-运算放大电路 21-运算放大器 30-滤波电路 40-运放失调调整电路 200-控制单元
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。 本实用新型的呼吸检测装置主要用于制氧机上，以对制氧机出氧量进行控制，参阅图1本实用新型的呼吸检测装置的结构框图，呼吸检测装置包括信号采集电路10、运算放大电路20、滤波电路30。其中，信号采集电路10用以采集呼吸时的气压变化值，并将气压变化值转化为相应的电压变化信号输出至运算放大电路20 ;运算放大电路20与信号采集电路10的输出端相连，将电压变化信号放大后输出至滤波电路30 ;滤波电路30与运算放大电路20的输出端相连，将放大后的电压变化信号滤波后输出至制氧机的控制单元200。[0026] 结合参阅图2及图3，本实用新型的实用电路中，信号采集电路10为一气体压力传感器，该气体压力传感器10包括一供电接口 Vs、一接地接口 GND、一正输出电压接口 +Vout和一负输出电压接口 -Vout，该供电接口 Vs与一直流单电源连接。在本实施例中，气体压力传感器10可以采用摩托罗拉公司的MPXM2010GS气体压力传感器，该传感器采用单个硅片，在该硅片上集成有应力测量和薄膜电阻网络，具有高精度的范围和偏置校准及温度补偿，对此传感器采用单电源供电，减去了双电源供电的麻烦，减少了布线和外部组件，节约了成本，减少了线间干扰。进一步地，本实施例的直流单电源采用5V的电源。[0027] 运算放大电路20包括一单电源供电的运算放大器21、一电阻Rl和一电阻R2，运算放大器21的正极与正输出电压接口 +￥01^相连、负极通过电阻1 1与负输出电压接口 -Vout相连，电阻R2 —端与运算放大器21的负极相连， 一端与运算放大器的输出端相连。在实际使用时，因为呼吸的气体压力变化比较微弱，需要进行适当的放大才能采集到，所以，Rl和R2需要合适的比例才能去除干扰信号，较佳地，电阻R2与电阻R1的比值为450 550，经过严密的计算和实验，当Rl = 2KQ ，R2 = 1MQ ，即R2 : Rl = 500时能达到最佳。在本实施例中，运算放大器21采用LM258器件，该器件不仅具有单电源供电的特点，而且具有高增益、低失调的特点，能很好的满足此电路的需求。 为了有效的防止运算放大器的失调，呼吸检测装置还包括一连接在气体压力传感器10与运算放大器21之间的运放失调调整电路40，在实际使用中，运放失调调整电路40为一电位器R4，该电位器R4针对LM258的失调进行调零，生产中每一个LM258在电路上都有不同的调零点，使用电位器进行调零，既准确又方便，避免了生产过程中使用同一个电阻值的电阻造成的LM258没有工作在真正的调零点，从而增加了呼吸气压检测的准确度和精确度。 当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求一种制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，包括信号采集电路，用以采集呼吸时的气压变化值，并将所述气压变化值转化为相应的电压变化信号输出；运算放大电路，与所述信号采集电路的输出端相连，将所述电压变化信号放大后输出；滤波电路，与所述运算放大电路的输出端相连，将所述放大后的电压变化信号滤波后输出至所述制氧机的控制单元。
2. 根据权利要求1所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述信号采集电路为一气体压力传感器，所述气体压力传感器包括一供电接口 、一接地接口 、一正输出电压接口和一负输出电压接口 ，所述供电接口与一直流单电源连接。
3. 根据权利要求2所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述运算放大电路包括一运算放大器、一电阻Rl和一电阻R2，所述运算放大器的正极与所述正输出电压接口相连、负极通过所述电阻R1与所述负输出电压接口相连，所述电阻R2 —端与所述运算放大器的负极相连， 一端与所述运算放大器的输出端相连。
4. 根据权利要求3所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述电阻R2与电阻R1的比值为450 550。
5. 根据权利要求4所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述电阻R2与电阻R1的比值为500。
6. 根据权利要求3所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述运算放大器为单电源供电的运算放大器。
7. 根据权利要求3、4、5或6所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，还包括一连接在所述气体压力传感器与所述运算放大器之间的运放失调调整电路。
8. 根据权利要求7所述的制氧机控制用呼吸检测装置，其特征在于，所述运放失调调整电路为一电位器。
专利摘要本实用新型公开了一种制氧机控制用呼吸检测装置，包括信号采集电路，用以采集呼吸时的气压变化值，并将所述气压变化值转化为相应的电压变化信号输出；运算放大电路，与所述信号采集电路的输出端相连，将所述电压变化信号放大后输出；滤波电路，与所述运算放大电路的输出端相连，将所述放大后的电压变化信号滤波后输出至所述制氧机的控制单元。通过气体压力传感器直接探测人呼吸时的气压变化值，并通过运算放大器电路将呼吸时微弱的气压变化值进行放大，最后以电压的方式输出给制氧机的控制单元，则可实现对制氧机的出氧量进行精确控制。
文档编号A61B5/08GK201524080SQ20092024683
公开日2010年7月14日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者周晨, 曹云翔, 王明睿, 谢传銮 申请人:北京机械工业自动化研究所