基于硅压式传感器的便携式电子血压计系统设计 电子血压计, 便携式

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基于硅压式传感器的便携式电子血压计系统设计 更新于2012-07-19 17:20:22 文章出处:互联网 硅压式 传感器 便携式 电子血压计
1 引言
测量血压的传统仪器是机械式水银血压计，电子血压计近几年才在市场上出现。电子血压计与传统血压计相比，虽然操作简单、使用方便，但准确性、稳定性往往不太理想。本设计力求准确、稳定，以适用于老年人或病人随时监测自己血压情况及临床医学检测。
在研究国内外已有产品或设计构思的基础上，使用先进的信号处理技术与智能控制技术，尽量消除脉搏提取处理中的噪声干扰与非线性失真，提高血压测量的准确性与稳定性，并提高了测量的自动化和智能化。

2 系统的硬件设计
本设计采用Motorola公司的MPX53GC硅压式传感器和TI公司MSP430F149单片机为主要器件，构成电子血压计，系统构成如图1。系统由MCU、 传感器、LCD液晶显示器、操作面板、充放气控制电路、气泵和气阀、蜂鸣器、存贮器、电源等部分 构成。


2．1 微处理器的选择
单片机是整个系统的大脑，它不仅要对系统进 行监控、对数据进行运算处理，而月．要通过对测量 结果的判定调整硬件的参数；使系统能够自动调节在最佳的工作状态，具有一定的智能性。根据系统 的设计要求，选用TI公司的MSP430F1 49单片机 。
MSP430内嵌ADC12，它是12位的A／D模数转 换器，具有高速、通用的特点。ADC12可对8个外部模拟信号之一或4个内部电压之一作转换。 ADC12具有通用的采样／保持电路，给用户提供了采样时序的各种选择。MSP430F149单片机则能很 好满足系统设计的要求。
2．2 传感器电路设计
MPX53GC是Motorola X型传感器，该类传感器价格低廉、线性优良、噪声小、响应迅速，并且在恒流源供电的情况下具有温度白补偿挣陛。传感器电路的组成如图2所示，压力传感器的输出信号先 经过滤波电路，然后进行放大，同时单片机 MSP430F149将产生1：10脉宽控制锯齿波发生器， 产生锯齿波与经过处理的压力信号相比较，将电平信号转换为脉宽信号。单片机MSP430F149测量脉宽，然后经过相应的运算处理转换为收缩压(SP)、舒张压(DP)、平均压(MP) 。


2．3 滤波电路设计
在血压测量过程中，由于传感器MPX53GC输 出的信号极其微弱，而且混有高频噪声，如果电路设计不合理，微弱的信号就会被噪声淹没。因此在 每一级放大电路中，都应有相应的噪声滤除或抑制 电路，此外要尽量的消除分布电容与分布电感的 耦合，在必要处进行屏蔽。如图3所示，采用有源低通滤波器，有效地削弱高频噪声，并适当放大信号。其频率函数可表示为：