大牛漫談:腹腔壓力動態測量儀的原理解析
發布時間:2015-01-08 責任編輯:echolady
【導讀】醫yi學xue上shang通tong常chang采cai用yong測ce量liang膀pang胱guang壓ya力li的de方fang法fa來lai測ce量liang腹fu腔qiang壓ya力li,簡jian單dan來lai說shuo就jiu是shi向xiang膀pang胱guang裏li注zhu射she生sheng理li鹽yan水shui,然ran後hou測ce量liang液ye體ti從cong膀pang胱guang流liu出chu的de壓ya力li,方fang法fa簡jian單dan且qie使shi用yong,但dan是shi卻que有you一yi個ge致zhi命ming的de缺que點dian。本ben文wen從cong這zhe一yi角jiao度du出chu發fa,設she計ji出chu一yi款kuan經jing濟ji適shi用yong,能neng夠gou充chong分fen實shi現xian腹fu腔qiang壓ya力li數shu據ju的de采cai集ji,方fang便bian了le醫yi者zhe掌zhang握wo患huan者zhe病bing情qing。
測量原理
係統原理框圖如圖1,注(zhu)水(shui)泵(beng)通(tong)過(guo)導(dao)尿(niao)管(guan)往(wang)被(bei)測(ce)量(liang)人(ren)的(de)膀(pang)胱(guang)注(zhu)入(ru)生(sheng)理(li)鹽(yan)水(shui),這(zhe)裏(li)使(shi)用(yong)的(de)導(dao)尿(niao)管(guan)采(cai)用(yong)雙(shuang)通(tong)道(dao)導(dao)尿(niao)管(guan),注(zhu)水(shui)泵(beng)從(cong)一(yi)個(ge)通(tong)道(dao)往(wang)膀(pang)胱(guang)中(zhong)灌(guan)水(shui),注(zhu)水(shui)速(su)度(du)保(bao)持(chi)在(zai)4ml/h,壓力傳感器從另一個通道測量流出的水的壓力變化情況。
傳感器將壓力變化情況轉換成微弱的電壓幅度變化(0~75mv),經過模擬放大器放大後得到變化範圍在0~4.5v左右的電壓變化值,再使用單片機控製a/dzhuanhuanqiduizhegemonidianyajinxingcaiyang,jingguodanpianjijinxingshujuchulihousongxianshiqixianshi。zhegeguochengshiyongzhushuibengbutingdezhurushengliyanshui,chuanganqiyebujianduandeduiyalizhijinxingceliang,xianshiqidongtaishuaxinceliangjieguo,zheyangjiukeyishixianchangqidongtaijiance。

圖1 腹腔壓力動態測量係統框圖
從測量原理來講,與傳統的測量方法相比有兩個方麵的改進。一yi方fang麵mian,這zhe裏li采cai用yong雙shuang通tong道dao導dao尿niao管guan代dai替ti了le傳chuan統tong測ce量liang方fang法fa中zhong的de普pu通tong導dao尿niao管guan。使shi用yong雙shuang通tong道dao導dao尿niao管guan可ke以yi用yong一yi個ge通tong道dao來lai進jin行xing液ye體ti連lian續xu灌guan注zhu,同tong時shi使shi用yong另ling一yi個ge通tong道dao來lai測ce量liang液ye體ti經jing過guo膀pang胱guang後hou流liu出chu時shi的de壓ya力li。在zai傳chuan統tong方fang法fa中zhong使shi用yong的de導dao尿niao管guan隻zhi有you一yi個ge通tong道dao,所suo以yi灌guan注zhu的de時shi候hou不bu能neng測ce量liang,隻zhi有you灌guan注zhu了le一yi定ding的de量liang之zhi後hou(一般灌注50ml),撤掉灌注設備,然後接上測量設備開始測量液體從膀胱流出時的壓力。
另一方麵,為了實現動態測量,我們采用了單片機(at89s52)來控製整個係統的動態工作。at89s52在係統中主要用來控製a/dzhuanhuanqijinxingshujudongtaicaiji,bacaijidaodeyalishujujinxingshishichuli,kongzhixianshiqidongtaishuaxinxianshijieguo。zaichuantongfangfazhong,youyuzhiceliangyiciyalishuzhi,suoyiyibanbucaiyongweichuliqijinxingdongtaiguanli,celiangshebeiruanyingjiandougengjiandan。
係統硬件設計
係統采用at89s52作為主控製器,控製數據采集、運算和顯示。壓力傳感器采用npc1210高精度壓力傳感器,壓力傳感器輸出的是0~75mv微弱電壓信號。傳感器的輸出信號經雙絞屏蔽線傳出,送入放大器進行放大。放大器選用icl7650這種高精度運算放大器,它具有輸入偏置電流小、失調小、增益高、共模抑製能力強、且價格低廉等優點,放大器電路如圖2所示。

圖2 放大電路
對傳感器輸出的微弱電壓信號放大60倍左右輸出送a/d轉換器。選用8位a/d轉換器ad0809實現模擬信號到數字信號的轉換,用at89s52控製a/d轉換器采集放大器輸出的範圍在0~4.5v的模擬電壓信號。at89s52與ad0809的接口電路如圖3,得到的數字信號送at89s52進行處理。後端采用3位共陽極數碼管顯示結果,由單片機p2口輸出段碼,p1口輸出位碼。
圖3 at89s52與ad0809的接口電路
係統軟件設計
主要子程序模塊包括:係統初始化、a/d轉換程序、平均濾波子程序、標度變換子程序、二進製轉bcd碼子程序。主程序流程圖如圖4所示。為了防止病人由於咳嗽等偶然原因造成的腹腔壓力陡變影響,在數據處理方麵,采用了平均濾波方法以減小偶然誤差。圖5為平均濾波子程序流程圖。該子程序采用平均濾波的方法進行數據處理,即將連續采樣10次的數據去掉最大值和最小值之後進行累加求和,按8次采樣值取平均數,即得有效采樣值,存入發送緩衝區。

圖4 主程序流程圖


圖5 平均濾波子程序流程圖
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
鑒頻器
江蘇商絡
交流電機
腳踏開關
接觸器接線
接近開關
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈

