一种电子血压计的自适应校准算法及血压计的制作方法

本发明涉及一种血压计以及血压计的算法，特别涉及一种电子血压计的自适应校准算法及血压计。

背景技术：

体循环动脉血压简称血压(bloodpressure，bp)。血压是血液在血管内流动时，作用于血管壁的压力，它是推动血液在血管内流动的动力。心室收缩，血液从心室流入动脉，此时血液对动脉的压力最高，称为收缩压(systolicbloodpressure，sbp)。心室舒张，动脉血管弹性回缩，血液仍慢慢继续向前流动，但血压下降，此时的压力称为舒张压(diastolicbloodpressure，dbp)。

血压计是测量血压的仪器，又称血压仪。血压计主要有听诊法血压计和示波法血压计。听诊法血压计主要有：水银血压计(压力计)、弹簧表式血压计(压光柱血压计、光显血压计、液晶血压计等。示波法又叫振荡法，它的原理是获取在放气过程中产生的振荡波，通过一定的算法换算得出血压值。绝大多数的电子血压计均是采用示波原理来设计的。

但是现有的电子血压计在使用的时候，其一致性较差，目前的电子血压计，根据测量的部位又可细分为上臂式、手腕式、手指式、手动式、自动式等。其优点是操作简便，读数直观，只需打开开关就会自动进行测量，适合于家庭使用。但电子血压计同样存在着误差大的缺点，也需经常以标准水银柱式血压计为准加以校准。其原理有听诊法(又称柯氏音法)或示波法(又称振荡法。主要由气体压力传感器、加压微型气泵、电子控制排气阀、相关软件、机械慢速排气阀和螺线管快速排气阀等组成。

现有的电子血压计、尤其是其压力传感器需要以硬件的方式调整电路参数，提高了制造以及使用的成本。

血压计是一种常用的用于测量人体血压的工具。使用时，将袖带绑至人体上臂后向袖带充气，充气到一定程度后，血压的变化就会对袖带中压力产生影响。

随着医院现代化和家庭医疗服务以及远程医疗的发展，手持设备越来越多地被应用于医疗中，比如，平板电脑或智能手机。血压计的测量数值稳定性与使用环境温度、佩戴方式、内部控制算法、袖带弹性、平均动脉压、动脉管壁的刚性、心率、血管壁粘滞度等多种因素有关。因此如何实现电子血压计硬件方案设计并且与智能设备之间的通信，称为血压计发展中的一个重要课题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电子血压计的自适应校准算法及血压计。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种电子血压计的自适应校准算法及血压计，包括电源、开关电路、控制单元、压力传感器、蓝牙单元、气泵、放气阀和袖带，其中，

电源经由开关电路连接至集成数字压力传感器、控制单元和蓝牙单元；

气泵受控于控制单元而为袖带重启；

放气阀受控于控制单元而将袖带中的气放出；

集成数字压力传感器用于感测袖带内部的压力；

压力传感器则将测得的压力数据送至控制单元，控制单元将自压力传感器接收的压力数据送至蓝牙单元；

蓝牙单元将自控制单元所接收的压力数据发送到外部。

作为本发明的一种优选技术方案，集成数字压力传感器用于测量袖带内的压力，具体地为、集成数字压力传感器具有集成度高、压力与电压之间的线性度高(的特点)，而且集成数字压力传感器是一块芯片，其内部具备温度补偿自适应校准算法。因此，产品的一致性好，不需要像现有的压力传感器那样分别以硬件方式调整电路参数。

作为本发明的一种优选技术方案，应用于前述电子血压计的自适应校准算法，包括如下步骤：

s1、发出“stop”指令；

s2、从epprom读取校正数据到ram；

s3、将校正数据转换成校正用参数；

s4、采集现在的温度(采集及计算温度)；

s5、感度补偿值计算；

s501、计算感度补偿值，从温度计算出感度补偿值；

s6、调零；

s7、改变臂带压

s8、完成

s9、停止测量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s4中，温度采集及计算包括如下步骤：

s401、开始连续测量温度；

s402、取得ad转换值；

s403、停止温度测量；

s404、算出温度(进行温度计算)。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s6中，进行调零的详细步骤包括：

s601、设臂带压为0；

s602、开始连续测量压力；

s603、保存ad转换值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s7中改变臂带压的详细步骤包括，

s701、取得ad转换值；

s702、算出压力值；

其中，

所述步骤s702之后的步骤为s70201、将ad转换值转换为压力。

本发明所达到的有益效果是：本发明的血压计集成了数字压力传感器用于测量袖带内的压力，集成数字传感器具有集成度高，压力与电压之间的线性度高的特点，而且集成数字传感器是一块芯片，其内部具备温度补偿自适应校准算法；产品的一致性较好，不需要像现有的压力传感器那样分别以硬件方式调整电路参数。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的模数转换器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，本发明提供一种电子血压计的自适应校准算法及血压计，包括电源、开关电路、控制单元、压力传感器、蓝牙单元、气泵、放气阀和袖带，其中，

电源经由开关电路连接至集成数字压力传感器、控制单元和蓝牙单元；

气泵受控于控制单元而为袖带重启；

放气阀受控于控制单元而将袖带中的气放出；

集成数字压力传感器用于感测袖带内部的压力；

压力传感器则将测得的压力数据送至控制单元，控制单元将自压力传感器接收的压力数据送至蓝牙单元；

蓝牙单元将自控制单元所接收的压力数据发送到外部。

集成数字血压传感器内部采用模数转换器，用于将模拟信号的转换成数字信号，其规格为24bitσ-δadc。

进一步的，集成数字压力传感器用于测量袖带内的压力，具体地为、集成数字压力传感器具有集成度高、压力与电压之间的线性度高(的特点)，而且集成数字压力传感器是一块芯片，其内部具备温度补偿自适应校准算法。因此，产品的一致性好，不需要像现有的压力传感器那样分别以硬件方式调整电路参数。

具体的，应用于前述电子血压计的自适应校准算法，其特征在于，包括如下步骤：

s1、发出“stop”指令；

s2、从epprom读取校正数据到ram；

s3、将校正数据转换成校正用参数；

s4、采集现在的温度(采集及计算温度)；

s5、感度补偿值计算；

s501、计算感度补偿值，从温度计算出感度补偿值；

s6、调零；

s7、改变臂带压

s8、完成

s9、停止测量。

所述步骤s4中，温度采集及计算包括如下步骤：

s401、开始连续测量温度；

s402、取得ad转换值；

s403、停止温度测量；

s404、算出温度(进行温度计算)。

所述步骤s6中，进行调零的详细步骤包括：

s601、设臂带压为0；

s602、开始连续测量压力；

s603、保存ad转换值。

所述步骤s7中改变臂带压的详细步骤包括，

s701、取得ad转换值；

s702、算出压力值；

其中，

所述步骤s702之后的步骤为s70201、将ad转换值转换为压力。

本实施例中采用集成模数转换部件(如集成数字压力传感器)，可以进行模数转转，具体的：

1、将压阻式压力传感器输出的未经校正的模拟输出电压转换成16bit数字值；

与此同时，还将从温度传感器输出的未经校正的模拟输出电压转换成16bit数字值；

2、压力传感器的输出电压受因温度和工艺偏差导致传感器特性偏差影响很大。

因此，必须对输出值进行校正。此校正用外部微控制器，在软件上进行。

3、使用1个ad转换器对压力传感器和温度传感器的输出结果进行ad转换。(即模数转换，将其模拟信号转换成数字信号)

因此，在进行压力传感器输出ad转换时，不能进行温度传感器输出ad转换。

4、使用1个ad转换器对压力传感器和温度传感器的输出结果进行ad转换。

因此，在进行压力传感器输出ad转换时，不能进行温度传感器输出ad转换。

5、影响测量精度的有以下3种电压：

5.1、ad转换器的满量程电压；

5.2、电桥式压力传感器的驱动电压；

5.3、电桥式温度传感器的驱动电压；

ad转换中的电源电压稳定性对ad转换精度影响很大。因此，必需将去耦电容器尽量靠近数字传感器的供电引脚。

从eeprom读入全部数据，

进行数据检查checksum<7:0>！＝0x00，

如果yes，则每8位计算全部数据的1个补数；如果no，作为出错处理，

判断result＝＝0xff，

如果yes，则结束判断，如果no，作为出错处理，

eeprom里保存的数据里准备有校验和字段，用于确认eeprom里保存的数据没有问题。

除校验和字段外，全部地址数据每8bit就有1的补数和。校验和字段里保存有这些补数和的1的补数。此数据不能为0x00；

计算包括校验和场在内的全部地址数据每8bit的1的补数和，以检查数据。

当计算结果为0xff(用1的补数“0”表示)时，可判断数据没有受到损坏。

集成模数转换部件的功能(效果)：

1、将压阻式压力传感器输出的未经校正的模拟输出电压转换成16bit数字值；

同样的，还将从温度传感器输出的未经校正的模拟输出电压转换成16bit数字值。

2、压力传感器的输出电压受因温度和工艺偏差导致传感器特性偏差影响很大。

因此，必须对输出值进行校正。此校正用外部微控制器，在软件上进行。

3、使用1个ad转换器对压力传感器和温度传感器的输出结构压力传感器进行ad转换。(即模数转换，将其模拟信号转换成数字信号)

因此，在进行压力传感器输出ad转换时，不能进行温度传感器输出ad转换。

4、使用1个ad转换器对压力传感器和温度传感器的输出结果压力传感器进行ad转换。

因此，在进行压力传感器输出ad转换时，不能进行温度传感器输出ad转换。

5、影响测量精度的有以下3种电压：

5.1、ad转换器的满量程电压；

5.2、电桥式压力传感器的驱动电压；

5.3、电桥式温度传感器的驱动电压

ad转换中的电源电压稳定性对ad转换精度影响很大。因此，必需将去耦电容器尽量靠近数字传感器的供电引脚。

集成数字压力传感器用于测量袖带内的压力，具体地为集成数字压力传感器通过气管与袖带连通。集成数字压力传感器测量得到的血压数据送至控制单元。集成数字传感器具有集成度高，压力与电压之间的线性度高的特点，而且集成数字传感器是一块芯片，其内部具备温度补偿自适应校准算法。因此，产品的一致性较好，不需要像现有的压力传感器那样分别以硬件方式调整电路参数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。