BP01型压力传感器在便携血压计中应用

2008-07-13 20:18:29来源: 半导体应用网
  1概述 

    BP01型压力传感器是为监测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶 瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性,在全量程范围 内,精度为±1%,零点失调不大于±300μV。  

    2 BP01的主要性能参数 

    BP01的内部等效电路和外形封装如图1所示;表1所列为BP01在电源电压Vs为5.0V、环境温度TA为25℃时的主要性能参数。 

    BP01的极限参数如下: 

    ●最大工作电压:20VDC; 
    ●最大耐压:1500 mmHg; 
    ●工作温度范围:0~70℃; 
    ●引脚焊接温度(最大值):250℃(2~4秒)。 

    3 基于BP01的电子血压计  

    3.1工作原理 

    用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图2所示,它由偏置电源电路(A1、A2)、前 置处理电路(A3~A6)、显示电路(A7)和压力传感器(BP01)组成,该血压计的血压测量范围为0~200mmHg,分辨率为0.1mmHg,工作 电源为一节9V迭层电池。现将血压计中各主要电路的工作原理分述如下: 

    a.偏置电源电路   

    电源电路由带有内置参考电压的双运放LM10组成,A1构成同相放大器,A2构成跟随器,它们的作用是将内置的参考电压放大后用作压力传感器BP01的偏置电压Vs,其Vs的值由下式决定: 

    Vs=Vref(1+R2/R3)   

    式中:Vref为LM10的内置参考电压。其值为200mV,将此值连同电路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置电压Vs的值为5V。 

    b.前置处理电路   

    前置处理电路由A3~A6四个运算放大器组成,其中A3构成失调偏置电路以对电路失调进行补 偿;A5构成跟随器,用于对压力传感器BP01的输出信号进行隔离缓冲;A4、A6构成放大电路,其增益AV由下式决定: 

    AV=1+(R1/RT)   

    若忽略失调,前置处理电路的输出电压Vout为: 

    Vout=2(1+R1/RT)VIN 

    式中:VIN为压力传感器BP01的输出电压。 

    c.显示电路   

    显示电路选用三位半的显示驱动器。工作时,压力传感器BP01的输出经前置处理电路放大后,由显示驱动电路来驱动LCD,以读出测量的血压值。 

    3.2调试方法   

    a.零压输出调整 

     在零压输出时,调整失调电位器RP1,在血压计的显示值为000.0时,即可认为完成了零压输出调整。 

    b.前置电路增益的调整 

  压力传感器BP01的满量程输出与偏置电压有一定的关系,当5V偏置时,在200mmHg压力下的输出为10mV,其对应的显示驱动电路的输 入为200mV,因此前置电路的增益AV为200mV/10mV,这样,利用前面Av的计算公式即可反推出增益电阻RT的值。 

    若选取电阻R1为10kΩ,则增益电阻RT应为1.1kΩ。调试时可先用电位器调整输出值,再用万用表测出该电位器的阻值,最后再换成固定电阻。  

    c.满量程调整   

    满量程调整时,先在显示电路的输入端加上200mV电压,然后调整电位器RP2,使其读数为199.9mmHg即可。 

    上调整完成之后,一般应多重复几次,以使显示值可靠地符合精度要求。 

    3.3元器件的选择   

    为保证测量精度,上述电路的外围元器件的选择也是一个不容忽视的重要环节。一般情况下,电位器 RP1、RP2应选用1%精度的金属膜多圈电位器;电阻应选用1%精度的金属膜电阻器;电容一般选用聚脂薄膜或者云母电容。 

    4 结束语 

    在使用压力传感器BP01和其它器件设计便携式电子血压计时,应注意的是:对于不同的偏置电压,其输出也不同,因而前置处理电路的增益应做相应的调整,以满足满量程的不同要求。 

关键字:温度  补偿  等效电路  失调  压力传感器

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0713/article_181.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
温度
补偿
等效电路
失调
压力传感器

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved