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              技術干貨|基于SD9315設計的血壓計方案

              2021年04月30日 11:23 ? 次閱讀

              概述:

              隨著人們工作壓力的增加,運動量的減少和作息習慣的不規律,導致越來越多人的身體處于亞健康狀態,加之人口老齡化等問題,高血壓患者人數逐年增加,目前血壓已經成為了人們高度關注的身體指標之一。

              由于電子血壓計,具有使用方便、操作簡單、容易攜帶等優點,成為了血壓檢測的有效工具之一。并且隨著人們健康意識的提高,電子血壓計的需求也將不斷增長。

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              電子血壓計實物圖

              血壓計利用示波法測量的原理:

              示波法又叫振蕩法,是一種通過檢測血液流動時碰撞血管壁產生的振動來判定血壓,查找源于血管壁的搏動包跡,并根據包跡與動脈血壓之間的關系,得到血壓值的方法。血壓計測量到的是一條疊加了振蕩脈搏信號的遞減的壓力曲線,脈搏波幅度最大的點所對應的靜態壓力即為平均動脈壓,這些成對的袖帶壓力值與相應的袖帶壓力振蕩脈搏波被記錄,通過一定的數學算法,最終得出收縮壓及舒張壓。

              基于晶華微SD9315設計的血壓計方案,使用的壓力傳感器可以直接將0~300mmHg的袖帶壓力轉換成跨度為31mV的電壓信號,外加SD9315提供的恒流激勵源作用,使測量信號更準確。

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              袖帶壓力曲線圖

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              脈搏信號圖

              SD9315血壓計方案優勢

              • 無需外置運算放大器,可由SD9315芯片內置的8bits電阻DAC結合內置OPA放大器,提供恒流激勵源于壓力傳感器兩端,或通過芯片ADC選擇外部參考電壓,實現等效恒流電路效果,可大幅降低由壓力傳感器帶來的溫漂影響
              • 內置低噪聲高輸入阻抗前置放大器及高精度ADC,可實現氣壓信號的準確測量
              • 芯片內置兩路PWM,可調節放氣及充氣速度,實現勻速充放氣控制
              • 支持四種LCD驅動模式,內含程控升壓模塊,可以在低壓條件下維持高亮顯示,驅動電壓可選,2.6V~4.1V,步長為0.1V
              • 內置1kB 用戶數據存儲單元
              • 帶RTC模塊,可以計算年、月、星期、日、時、分和秒,可以自動進行閏年計算

              SD9315芯片性能特點

              • 32位MCU(24MHz max),120k Bytes FLASH,8k Bytes Boot,8k Bytes SRAM
              • 高精度ADC,ENOB = 18.2bits@8sps (Gain = 256),4個差分通道或者8個單端通道
              • 低噪聲高輸入阻抗前置放大器,1、4、8、16、32、64、128和256倍增益可選,帶offset校正功能
              • 內置12位SAR ADC,帶自校準功能,采樣時間及工作模式可選
              • 內置正弦波發生器,輸出頻率可選:5kHz、50kHz、100kHz、200kHz,支持八電極BIA測脂
              • 內置兩個運算放大器OPA和OPB
              • 內置高頻RC振蕩器,24MHz,校準后精度可達±1%
              • 內置低頻RC振蕩器,32kHz
              • 支持高頻晶體振蕩器,8~24MHz
              • 支持低頻晶體振蕩器,32.768kHz
              • 典型工作電流:400μA/MIPS@3.3V,休眠電流3μA,待機狀態下加RTC低于6μA
              • 工作電壓范圍:2.4V~5.5V
              • 工作溫度范圍:-40℃~85℃

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              SD9315功能架構圖

              SD9315血壓計原理圖

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              SD9315血壓計原理圖

              SD9315血壓計電路框圖

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              SD9315血壓計電路框圖

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