专利名称：空气氧气流量比例分配电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种呼吸机空气氧气流量比例分配的电路，适于在已知氧浓度和 总流量的混合气体通气情况下对空气和氧气两路流量的分配。
背景技术：
呼吸机是医疗器械的一种，用于主动或辅助向患者肺部通气。送入的气体往往是 空气和纯氧的混合气体，混合后的氧气浓度需在21% 100%范围内设定。目前，呼吸机 往往利用空气氧气双路双阀的方式独立给出空气和氧气，呼吸机的核心控制器需分别控制 每一个阀的开口大小，即控制器不得不以数字计算的方式计算出所需各阀门驱动器的控制 量，然后利用数字模拟转换器件进行转换后输出；在计算过程中用到的氧浓度输入值，还需 要经过模数转换和信号采集才能得到。这种方式存在环节复杂、实时性差件、耗费数模转换 硬件资源的缺点。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种空气氧气流量比例分配电路，用以解决传统空气氧 气阀门控制量数字计算方式存在的实时性差、涉及环节多、耗费硬件资源的问题。本实用新型解决技术问题所才采用的技术方案是该电路包括总流量输入端，比 例输入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模块、空气分量输出端、氧气分量输出端，比 例输入旋钮连接总流量输入端和氧气比例计算模块输入端，空气比例计算模块连接总流量 输入端与氧气比例计算输出端，氧气比例计算模块和空气比例计算模块分别对应连接氧气 分量输出端和空气分量输出端。氧气比例计算模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一集成运放， 其中第二电阻连接总流量输入端与第一运放的反相输入端，第三电阻连接第一运放的同相 输入端与第一电阻的滑动片端，第五电阻作为反馈电阻跨接于第一运放的输出端和反相输 入端。空气比例计算模块包括第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第二集成运放， 总流量输入端信号经过第四电阻、第六电阻分压后，分压端连接于第二运放的同相输入端， 第七电阻连接于第一运放的输出端与第二运放的反相输入端，第八电阻是第二运放的负反 馈电阻。氧气比例输入旋钮包括第一电阻，是电位器型电阻。氧气比例计算模块中第五电阻，是电位器型电阻。因本方案使用模拟电路实现流量分配，氧气浓度值的输入不需要呼吸机核心控制 器的参与；氧气流量分量、空气流量分量的计算由本电路模拟元件完成，也不需呼吸机核心 控制器的参与，调节更快速、准确，且易于实现。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1是本实用新型的电路框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优 选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例1请参阅图1，本实用新型包括比例输入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模 块。基本原理是在总流量和比例输入后，先由氧气比例计算模块计算出氧气的流量分量，再 利用空气比例计算模块实现总流量与氧气分量的相减。结合图2所示，比例输入旋钮由第一电阻Rl充当；氧气比例计算模块包括第二电 阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第一集成运放U1，其中第二电阻R2连接总流量输入端与 集成运放Ul的反相输入端，第三电阻R3连接同相输入端与第一电阻Rl的滑动片端，第五 电阻R5作为反馈电阻跨接于运放输出端和反相输入端；空气比例计算模块包括第四电阻 R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8，第二集成运放U2，总流量输入端信号经过R4， R6分压后，分压端连接于U2的同相输入端，R7连接于Ul的输出端与U2的反相输入端，R8 是U2的负反馈电阻。在电路中，R2，R3，R4，R6的阻值取相等均为10K，R7和R8的阻值取相等均为4. 7K。 Rl为电位器，调节范围为21% 100%。R5为电位器，当空气中氧气浓度为21%时，阻值为 调为2. 7K。设当前空气中氧气浓度为21%，氧气浓度输入当量为K%，总流量输入大小为Vi， 则氧气分量输出端为(K_21)XVi/79，空气分量输出端的大小为(100-K) XVi/79。电路的工作原理是氧浓度调节时，依据表盘旋动旋钮，即调节电位器第一电阻 Rl，取得分压值Vi X，在Ul为核心的氧气分量计算模块形成一个减法电路，Ul输出端电 压为(K-21) XVi/79,即为本电路一个输出端氧气分量输出端。Ul的输出端同时输向U2 的反相端，在以U2为核心的空气分量计算模块中，又形成了一个减法电路，U2输出端的电 压为(100-K) XVi/79,即成为本电路的另一个输出端。最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种空气氧气流量比例分配电路，其特征在于该电路包括总流量输入端，比例输 入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模块、空气分量输出端、氧气分量输出端，比例输 入旋钮连接总流量输入端和氧气比例计算模块输入端，空气比例计算模块连接总流量输入 端与氧气比例计算输出端，氧气比例计算模块和空气比例计算模块分别对应连接氧气分量 输出端和空气分量输出端。
2.根据权利要求1所述的空气氧气流量比例分配电路，其特征在于所述氧气比例计 算模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一集成运放，其中第二电阻连接总 流量输入端与第一运放的反相输入端，第三电阻连接第一运放的同相输入端与第一电阻的 滑动片端，第五电阻作为反馈电阻跨接于第一运放的输出端和反相输入端。
3.根据权利要求1所述的空气氧气流量比例分配电路，其特征在于所述空气比例计 算模块包括第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第二集成运放，总流量输入端信号经 过第四电阻、第六电阻分压后，分压端连接于第二运放的同相输入端，第七电阻连接于第一 运放的输出端与第二运放的反相输入端，第八电阻是第二运放的负反馈电阻。
4.根据权利要求1所述的空气氧气流量比例分配电路，其特征在于所述氧气比例输 入旋钮包括第一电阻，是电位器型电阻。
5.根据权利要求1所述的空气氧气流量比例分配电路，其特征在于所述氧气比例计 算模块中第五电阻，是电位器型电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种按输入比例自动分配气体流量的电路，主要用于呼吸机空气氧气比例控制系统中，已知总流量和氧气浓度，可计算出空气氧气流量分量。该电路由总流量信号输入端，比例输入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模块、空气分量输出端、氧气分量输出端5部分组成，其中氧气比例计算模块和空气比例计算模块主要包括运算放大器与电阻。
文档编号A61M16/00GK201921252SQ20102056909
公开日2011年8月10日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者不公告发明人 申请人:王红静