基于嵌入式的術后引流負壓吸引器的設計
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2．3 傳感器檢測部分
由稱重傳感器、表壓傳感器、pH值傳感器等傳感器件構成，主要完成對病人腔壓、負壓吸引器產生的負壓、體液的抽取速度、以及其它醫(yī)學參數(如體液的pN值等)的測量。
稱重傳感器設計：壓力應變片內部電橋阻值分布能夠根據外部壓力的大小而線性變化。采用20 kg壓力應變片與信號調理電路實現(xiàn)。變化范圍僅有50μV左右。首先使用精密儀放INA118構成前級信號放大，將信號放大5 000倍，再用通用運放LM358對信號做進一步放大和電平調整，使所稱重量在0～100 g間變化時輸出電壓范圍為0．2～2．5 V，方便主控模塊使用AD采樣。本文引用地址：http://www.2s4d.com/article/148170.htm
氣壓傳感器設計：氣壓傳感器用于對負壓吸引器產生的負壓進行精確舅量，使用亞科電子科技公司的TTP501型氣壓傳感器，一種橋式硅壓阻器件，其壓力測量范圍為0～120kPa，工作電流為0．3 mA，輸出電壓范圍為0．5～3 V，精度高于1％。利用此傳感器可以實現(xiàn)對負壓的精確測量。
pH值傳感器設計：體液pH值為醫(yī)學中的重要參數，對pH值的精確測量可以有效監(jiān)控患者的體內代謝狀況。使用有高電壓PMOS管和高壓二極管優(yōu)點的運放CA3140組成雙高阻差分輸入電路以減小共模信號的干擾。輸出電壓：V0=(1+2R4／Rg)·(R3／R2)·(V2-V1)。
同時應用DS18B20數字溫度傳感器結合軟件的設計完成溫度補償以提高測量精度。pH計的功耗約100 mW。測量精度可達±0．01 pH。
2．4 控制部分
人機交互模塊：用于用戶指令的輸入，顯示所測量的體內體液參數。顯示模塊使用諾基亞5110液晶顯示屏實現(xiàn)，與主控模塊之間的通信通過SPI接口實現(xiàn)，具有功耗低、控制簡便等優(yōu)點。
異常報警模塊：主要由有源蜂鳴器及一個NPN型三極管8050構成。當主控模塊輸出報警信號時，給8050基極施加高電平，有源蜂鳴器發(fā)出洪亮的報警聲，提示醫(yī)護人員進行相應操作。
主控模塊：主要以STM32為核心，完成本系統(tǒng)的數據分析、功能控制、顯示及針對系統(tǒng)數據的反饋處理。STM32 F103是一款32位單片機，AD數據采集的精度極高。具有2個12位AD轉換器(16通道)以及6路PWM輸出和7個定時器，足以實現(xiàn)對各功能模塊的自動控制、信號采集和處理。
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