本應用筆記介紹了兩種主要類型的血壓計、各種測量技術、電氣元件的功能以及設計人員在選擇產品時必須考慮的一些關鍵方面。

概述

血壓計或血壓計使用充氣氣囊袖帶和聽力裝置或壓力傳感器來測量動脈中的血壓。可以使用以下兩種方法之一進行這種監(jiān)測：帶有聽診器的手動充氣袖帶，用于聽動脈壁聲音（聽診方法），或包含用于感應動脈壁振動的壓力傳感器的血壓監(jiān)測器（示波法）。

自動監(jiān)視器類型

自動血壓計的兩種主要類型是上臂和手腕型號。上臂模型有一個放在上臂上的袖口;袖帶通過一根管子連接到放在手臂附近表面上的顯示器。手腕型號更小，整個裝置纏繞在手腕上——這是一個對空間要求更高的設計。一些上臂型號需要手動充氣袖帶，但大多數上臂和所有手腕型號都是全自動的。

測量技術

自動血壓計以足夠的壓力為手臂周圍的袖帶充氣，以防止局部主動脈中的血液流動。該壓力逐漸釋放，直到血液開始流經動脈的那一刻，其測量決定了收縮壓。此時也感覺到脈搏率。當血流不再受限時進行的測量決定了舒張壓。這個完整的測量周期由泵、袖帶、閥門和壓力傳感器自動執(zhí)行。

來自壓力傳感器的信號由運算放大器電路或儀表放大器調理，然后由模數轉換器（ADC）進行數據轉換。然后使用適合所用監(jiān)視器和傳感器類型的方法在數字域中計算收縮壓、舒張壓和脈搏率。由此產生的收縮壓、舒張壓和脈搏率測量值顯示在液晶顯示器 （LCD） 上，帶有時間/日期戳，并存儲在非易失性存儲器中。

血壓計的功能框圖，包括高級語音指示器。

數據接口

一些血壓監(jiān)測儀能夠將數據上傳到計算機，以便進一步分析和跟蹤一段時間內的測量結果。這種數據傳輸通常通過USB接口完成。分立式USB收發(fā)器可以提供此功能，也可以集成在微控制器中。

音頻指示燈

血壓計中的聲音指示器范圍從簡單的蜂鳴器到更高級的音頻輸出。一個簡單的蜂鳴器可以由一個或兩個具有脈寬調制（PWM）功能的微控制器端口引腳驅動。通過添加音頻數模轉換器（DAC）和揚聲器放大器，可以實現更高級的語音指示器。

電源管理

上臂監(jiān)視器通常使用四個 AAA （1.5V） 堿性電池，腕式監(jiān)視器通常使用兩個 AAA 堿性電池。監(jiān)視器的泵和模擬電路需要 5V 或 3.3V 電源，數字電路需要 3.3V 或 1.8V 電源，具體取決于所使用的技術。因此，典型的上臂監(jiān)視器需要一個降壓-升壓開關穩(wěn)壓器來將泵/模擬電源電壓調節(jié)至5V，需要一個低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）來滿足3.3V的數字要求。典型的腕式監(jiān)視器將使用升壓開關穩(wěn)壓器將泵/模擬電源電壓升壓至3.3V，并使用LDO將LDO升壓至1.8V數字電源。

為了延長電池壽命，只要實時時鐘 （RTC） 保持運行并且可以輕松重新打開監(jiān)視器，就可以在監(jiān)視器關閉時關閉開關穩(wěn)壓器的電源。

顯示和背光

血壓計使用具有100段或更少段的簡單LCD，可由集成在微控制器中的驅動器驅動。可以使用 1 或 2 個白光 LED （WLED） 或電致發(fā)光 （EL） 光源來添加背光。通過使用腕式顯示器的開關拓撲和上臂顯示器的線性拓撲，可以輕松地將分立式WLED驅動器添加到顯示器設計中。

靜電放電

所有監(jiān)視器必須通過 IEC 61000-4-2 靜電放電 （ESD） 要求。使用具有內置ESD保護的電路或在裸露的走線中添加ESD線路保護器有助于滿足這些要求。

審核編輯：郭婷