如今,血壓計已經成為許多家庭必備的測量工具。市售血壓計大致分為電子數字血壓計、臺式水銀柱血壓計和機械(壓力表)式血壓計三種。前者價格高,后者精確度不高,而水銀柱血壓計則介于兩者之間,也是醫生最佳歡用的醫療器具,但由于其須配合聽診器才能判斷血壓的上下限值,而人的聽覺是有一定的離散性的,所以,不同的人診斷結果往往具有不同的系統誤差,當室內有躁聲時更可能因分辨不清而誤診。筆者使用電子電路來代替聽診器,可以克服上述缺點,經長期使用,效果很好。
血壓計電子測量電路圖如下圖所示,測量器由聲波采集、電壓放大、低通濾波、波形變換、電壓檢測、聲光顯示電路組成。
HTD1將檢測到的脈搏跳動聲波信號送V1的柵極,在此,V1起阻抗變換作用.將高內阻的微弱聲波信號電壓變換為較低阻抗輸出,經C1、C2、C4耦合給IC1。IC1為四運放,其⑤ 、⑥ 、⑦ 腳內部電路及外圍元件構成電壓放大器,改變R8的阻值可調整本級放大倍數。經放大后的音頻信號經R9、C6耦合給① 、② 、③腳內外電路組成的低通濾波器,消除人體感應及外界干擾信號。并提高帶負載能力。其信號從①腳輸出,經C8耦合給12 、13 、14腳進行整形放大,將脈沖聲波變換成方波由14腳輸出.調整w1可改變放大量。14腳輸出的方波信號直接耦合給IC2的③ 腳和12 腳.經兩個運放放大后,分別由① 腳和14腳輸出.①腳輸出的方波電壓經D6耦合給IC3的12、13腳。IC3為四與非門電路,當12 、13腳為高電平時,②腳輸出低電平.D7發光指示.調整C12的容量,可改變D7的發光延遲時間。IC2的14腳輸出的方波脈沖高電平經D5耦合給IC3的①腳,其① 、② 、③ 、④ 、⑤、⑥腳內外電路構成振蕩器。①腳為高電平時振蕩器起振,發出聲響,其振蕩頻率約2000Hz。V2及IC2的⑤ ~⑩腳電路起聲光同步等作用。
IC1的⑧ 、⑨ 、⑩腳電路構成電壓檢測器,以防電池電壓過低時失去測量的準確性。D1為⑩ 腳提供4.5V的基準電壓,R17、W2、R18組成分壓器。調整W2可設定起控電壓值,當⑨ 腳電壓低于⑩腳時,⑧ 腳輸出高電平,D2發光,說明電壓過低應更換電池。該輔助測量器耗電很小,更換一次電池可使用一年以上。
元件的選擇:
HTD1選用27mm壓電陶瓷片。IC1、IC2選用LM324四運放。IC3選用CD4011四與非門,D1選用4.5V穩壓管,HTD2選用15mm壓電陶瓷發聲器,K選用微型撥動開關。D2用微型紅色發光二極管,D7用微型藍色高亮發光管,電源用四節五號電池,其余元件如圖所示。
使用方法:
使用時,將血壓計臂帶固定在手臂上。將探頭HTD1放在臂帶下的肱動脈上。當氣壓估計大于收縮壓(俗稱高壓)2.5~4kPa(20~30mmHg)左右時,停止加壓,打開放氣閥緩慢放氣,當氣壓降到收縮壓時,測量器開始發聲,發光指示這時血壓計上所顯示的血壓值即是收縮壓,其聲光均與脈搏的跳動同步,聲光停止時血壓計上所顯示的血壓值即是舒張壓。
一、工作原理
電子血壓計的工作原理,是將血壓的壓力信號通過壓電傳感器(壓電敏感元件)轉變成電信號,然后經放大器放大,再經整流、直放后,激勵發光二極管發光。電路如圖1所示。V1~V3為三級交流放大器,D3整流,V4為直流輸出,其負載中串聯發光二極管。當壓敏元件輸出脈沖時,發光二極管就閃亮。
二、安裝調試和使用
電子血壓計的調整基本和交流放大器調整相似。R4用以調節交流放大量,一定要注意和標準血壓計相配合,才能很容易地達到滿意的準確度。壓電傳感器可用駐極式微形話筒和一個聽診頭(如圖2所示裝配而成。使用時,把繃帶纏在胳膊上,臺上壓力開關,手壓加壓氣球增加壓力,然后打開壓力開關逐漸減輕壓力,發光二極管第一次閃光時的讀數為血壓上限值(收縮壓),發光二極管最后一次閃光時讀數為血壓下限值(舒張壓)。