微型化智能输液监控电路及监控器

摘要

本发明公开了一种微型化智能输液监控电路及监控器，监控电路包括：直流电源，红外发射管，光敏管，开关管，检测电阻及提示装置；直流电源对整个监控电路供电；红外发射管从直流电源获得电压供给；光敏管的阴极连接至直流电源，光敏管的阳极经检测电阻接地；开关管的开关通道连接直流电源与提示装置，开关管的控制端连接至光敏管的阳极，检测电阻为高电平时，开关管截止，检测电阻为低电平时，开关管导通。红外发射管与光敏管检测输液管内的液体状态，并以与光敏管串联的检测电阻上的电压控制开关管的导通，实现提示功能，整个电路只需要小功率直流电源即可实现，使得整个监控器的体积得到了微型化，而且测量精度准，反应速度快，监控提示醒目。

权利要求

1.微型化智能输液监控电路，其特征在于，包括：直流电源VCC，红外发射管D1，光敏管D2，开关管Q1，检测电阻R1及用于产生提示音和/或提示光信号的提示装置；其中，直流电源VCC对整个监控电路供电；红外发射管D1从直流电源VCC获得电压供给，用于发射红外光穿射输液管照射到光敏管D2上；光敏管D2的阴极连接至直流电源VCC，光敏管D2的阳极经检测电阻R1接地；开关管Q1的开关通道连接直流电源VCC与提示装置，开关管Q1的控制端连接至光敏管D2的阳极，检测电阻R1为高电平时，开关管Q1截止，检测电阻R1为低电平时，开关管Q1导通；还包括一低电压提示电路，所述低电压提示电路包括：由多个二极管依次串联构成的钳位单元，PNP型三极管Q2，NPN型三极管Q3，发光二极管LED2；钳位单元通过限流电阻R2连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的基极通过限流电阻R3连接至钳位单元与限流电阻R2的节点，PNP型三极管Q2的发射极连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R5接地；PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R4连接至NPN型三极管Q3的基极，NPN型三极管Q3的基极通过偏置电阻R6接地，NPN型三极管Q3的集电极通过限流电阻R7连接至直流电源VCC，NPN型三极管Q3的发射极接地，发光二极管LED2的阳极连接至NPN型三极管Q3的集电极，发光二极管LED2的阴极接地。

2.如权利要求1所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于：PNP型三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至开关管Q1的控制端。

3.如权利要求1或2所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于，所述钳位单元由二极管D3、二极管D4、二极管D5依次串联构成。

4.如权利要求1或2所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于，所述提示装置包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，电容C1、电容C2，三极管Q5、三极管Q6，蜂鸣器LS，电容C1连接于三极管Q5集电极与三极管Q6基极之间，电容C2连接于三极管Q6集电极与三极管Q5基极之间，电容C1的两端分别通过电阻R11与电阻R12连接至开关管Q1开关通道的输出端，电容C2的两端分别通过电阻R13与电阻R14连接至开关管Q1开关通道的输出端，三极管Q5及三极管Q6的发射极均接地，蜂鸣器LS连接于三极管Q6的集电极与发射极之间。

5.如权利要求4所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于：所述三极管Q5的集电极与发射极之间还连接有一发光二极管LED3。

6.如权利要求1或2所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于：所述直流电源VCC的输出端串接一电源开关S1。

7.如权利要求6所述的微型化智能输液监控电路，其特征在于：所述电源开关S1与地之间串接一发光二极管LED1和限流电阻R10。

8.微型化智能输液监控器，其特征在于：包括外壳及上述权利要求1至7中任意一项所述的微型化智能输液监控电路，所述微型化智能输液监控电路印制在PCB板上，所述PCB板安装在外壳内，外壳的正面设有一用于容置输液管的凹槽，凹槽的两侧壁在相对的位置上分别安设红外发射管D1和光敏管D2。

9.如权利要求8所述的微型化智能输液监控器，其特征在于：所述外壳的边缘上枢接一用于遮盖所述凹槽的盖板。

说明书

微型化智能输液监控电路及监控器

技术领域

[0001] 本发明涉及医用设备技术领域，具体涉及一种微型化智能输液监控电路及应用该微型化智能输液监控电路的监控器。

背景技术

[0002] 目前的输液监控器都需要交流供电，这种强电供电无疑降低了安全性，增加了电磁辐射，外部插座必须要和机器相连。这种监控器成本较贵，重量较重，体积大，不利于操作和推广，而且需要较多的能源消耗。

发明内容

[0003] 本发明实施例提供一种微型化智能输液监控电路，能够解决上述问题。

[0004] 本发明实施例提供的微型化智能输液监控电路，包括：直流电源VCC，红外发射管D1，光敏管D2，开关管Q1，检测电阻R1及用于产生提示音和/或提示光信号的提示装置；其中，直流电源VCC对整个监控电路供电；红外发射管D1从直流电源VCC获得电压供给，用于发射红外光穿射输液管照射到光敏管D2上；光敏管D2的阴极连接至直流电源VCC，光敏管D2的阳极经检测电阻R1接地；开关管Q1的开关通道连接直流电源VCC与提示装置，开关管Q1的控制端连接至光敏管D2的阳极，检测电阻R1为高电平时，开关管Q1截止，检测电阻R1为低电平时，开关管Q1导通；该电路还包括一低电压提示电路，所述低电压提示电路包括：由多个二极管依次串联构成的钳位单元，PNP型三极管Q2，NPN型三极管Q3，发光二极管LED2；钳位单元通过限流电阻R2连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的基极通过限流电阻R3连接至钳位单元与限流电阻R2的节点，PNP型三极管Q2的发射极连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R5接地；PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R4连接至NPN型三极管Q3的基极，NPN型三极管Q3的基极通过偏置电阻R6接地，NPN型三极管Q3的集电极通过限流电阻R7连接至直流电源VCC，NPN型三极管Q3的发射极接地，发光二极管LED2的阳极连接至NPN型三极管Q3的集电极，发光二极管LED2的阴极接地。

[0005] 优选地，PNP型三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至开关管Q1的控制端。

[0006] 优选地，所述钳位单元由二极管D3、二极管D4、二极管D5依次串联构成。

[0007] 优选地，所述提示装置包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，电容C1、电容C2，三极管Q5、三极管Q6，蜂鸣器LS，电容C1连接于三极管Q5集电极与三极管Q6基极之间，电容C2连接于三极管Q6集电极与三极管Q5基极之间，电容C1的两端分别通过电阻R11与电阻R12连接至开关管Q1开关通道的输出端，电容C2的两端分别通过电阻R13与电阻R14连接至开关管Q1开关通道的输出端，三极管Q5及三极管Q6的发射极均接地，蜂鸣器LS连接于三极管Q6的集电极与发射极之间。

[0008] 优选地，所述三极管Q5的集电极与发射极之间还连接有一发光二极管LED3。

[0009] 优选地，所述直流电源VCC的输出端串接一电源开关S1。

[0010] 优选地，所述电源开关S1与地之间串接一发光二极管LED1和限流电阻R10。

[0011] 本发明实施例还提供了一种微型化智能输液监控器，包括外壳及上述实施例中任意一种微型化智能输液监控电路，所述微型化智能输液监控电路印制在PCB板上，所述PCB板安装在外壳内，外壳的正面设有一用于容置输液管的凹槽，凹槽的两侧壁在相对的位置上分别安设红外发射管D1和光敏管D2。

[0012] 优选地，所述外壳的边缘上枢接一用于遮盖所述凹槽的盖板。

[0013] 上述技术方案可以看出，由于本发明实施例采用红外发射管与光敏管检测输液管内的液体状态，并以与光敏管串联的检测电阻上的电压控制开关管的导通，从而接通提示装置的电源供应，实现提示功能，因此，整个电路只需要小功率直流电源即可实现，使得整个监控器的体积得到了微型化，而且测量精度准，反应速度快，监控提示醒目。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0015] 图1是本发明实施例一中的微型化智能输液监控电路的电路原理图；

[0016] 图2是本发明实施例二中的微型化智能输液监控电路的电路原理图；

[0017] 图3是本发明实施例三中的微型化智能输液监控器的爆炸结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 实施例一：

[0020] 本发明实施例提供一种微型化智能输液监控电路，如图1所示，包括：直流电源VCC，红外发射管D1，光敏管D2，开关管Q1，检测电阻R1及用于产生提示音和/或提示光信号的提示装置；其中，直流电源VCC对整个监控电路供电；红外发射管D1从直流电源VCC获得电压供给，用于发射红外光穿射输液管照射到光敏管D2上；光敏管D2的阴极连接至直流电源VCC，光敏管D2的阳极经检测电阻R1接地；开关管Q1的开关通道连接直流电源VCC与提示装置，开关管Q1的控制端连接至光敏管D2的阳极，检测电阻R1为高电平时，开关管Q1截止，检测电阻R1为低电平时，开关管Q1导通。

[0021] 可以理解的是，开关的开关通道是连接开关的输入端和输出端的通道，而开关的控制端则是控制整个开关通道的导通与截止的。例如，PNP型三极管开关，其开关通道是由发射极与集电极构成，其控制端为基极。

[0022] 可以理解的是，提示装置用于向医护人员发出提示信号，该提示信号可以是单独的声音提示信号，如蜂鸣声；也可以是单独的光提示信号，如红光信号；当然也可以是同时存在声音信号和光信号的双重提示信号，在本发明实施例中的提示装置采用蜂鸣器与发光二极管组成的电路，对于具体的电路结构本领域技术人员可以通过现有技术设计出具有声光提示效果的电路，此处不再一一赘述。

[0023] 直流电源VCC可以采用纽扣式电池，当然也可以采用干电池供电，本发明实施例中的直流电源VCC为纽扣式电池。

[0024] 本发明实施例中所述直流电源VCC的输出端串接一电源开关S1，用于控制整个监控电路的工作启动与停止，本发明实施例中的电源开关S1采用指拨开关。

[0025] 为了使操作人员获知输液监控器的工作状态，所述电源开关S1与地之间串接一发光二极管LED1和限流电阻R10，当电源开关S1接通时，发光二极管LED1能够发光，提示操作人员电源处于接通状态，输液监控器启动。为了防止整个输液监控电路出现短路状况，在电源开关S1的后面还串入了一个保险丝F。

[0026] 红外发射管D1由直流电源VCC提供工作电压，为了防止红外发射管D1因电流过大可能出现被烧毁的情况，会在红外发射管上串联一个限流电阻，如本发明实施例中红外发射管D1上串联了一个限流电阻R9。

[0027] 本发明实施例中的开关管Q1选用PNP型晶体三极管，当该PNP型晶体三极管的基极处于低电平状态时，PNP型晶体三极管导通。

[0028] 下面结合图1对本发明实施例中的监控电路的工作原理做出介绍。

[0029] 当电源开关S1接通时，直流电源VCC对整个电路供电，红外发射管D1发出红外光，如果此时输液管内具有液体，则红外发射管D1的红外光透过输液管照射到光敏管D2上，流过光敏管D2上的电流增加，则串联在光敏管D2上的检测电阻R1的电压升高，因此选用PNP型晶体管的开关管Q1处于截止状态，提示装置与直流电源VCC隔离处于不工作状态。如果此时输液管内没有液体，则红外发射管D1的红外光透过输液管时，其红外光被减弱，光敏管D2接收到微弱的红外光，因此流过光敏管D2上的电流减小，串联在光敏管D2上的检测电阻R1上的电压变为低电平，因此选用PNP型晶体管的开关管Q1处于导通状态，提示装置获得直流电源VCC的工作电压处于工作状态，发出声光提示信号。

[0030] 可以理解的是，本发明实施例中开关管Q1是一种在控制端施加低电平即导通的开关，因此，开关管Q1不限于PNP型晶体管，也可以选用N-MOS管，此处不一一列举。

[0031] 通过上述技术方案可以看出，本发明实施例只采用几个简单的半导体部件即实现了对输液管内液体的监控，因此能够将输液监控器的体积做到微型化，便于推广应用；同时由于所使用的元件大为减少，因此更加节能。

[0032] 实施例二：

[0033] 由于现有的监控器在电量过低的时候，监控器会失去提示功能，因此，本发明实施例在上述实施例一的基础上，做出改进。

[0034] 本发明实施例中增加了一低电压提示电路，如图2所示，所述低电压提示电路包括：由多个二极管依次串联构成的钳位单元，PNP型三极管Q2，NPN型三极管Q3，发光二极管LED2；钳位单元通过限流电阻R2连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的基极通过限流电阻R3连接至钳位单元与限流电阻R2的节点，PNP型三极管Q2的发射极连接至直流电源VCC，PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R5接地；PNP型三极管Q2的集电极通过限流电阻R4连接至NPN型三极管Q3的基极，NPN型三极管Q3的基极通过偏置电阻R6接地，NPN型三极管Q3的集电极通过限流电阻R7连接至直流电源VCC，NPN型三极管Q3的发射极接地，发光二极管LED2的阳极连接至NPN型三极管Q3的集电极，发光二极管LED2的阴极接地；PNP型三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至开关管Q1的控制端。

[0035] 作用是为了对PNP型三极管Q2的基极进行钳位，因此串联的二极管数量决定了钳位电压的水平，本发明实施例的钳位单元由二极管D3、二极管D4、二极管D5依次串联构成，例如，本发明实施例中直流电源VCC采用5V工作电压，而选用的二极管D3、二极管D4、二极管D5的正向偏置电压是0.8V，则钳位单元的钳位电压则为2.4V。因此，当直流电源VCC正常时，晶体管Q2的发射极与基极的结电压为5V-2.4V=2.6V，晶体管Q2是处于导通状态，偏置电阻R6上的电压为高电平，晶体管Q3被导通，因此，并联在晶体管Q3上的发光二极管LED2被短路，处于不工作状态。当直流电源VCC电量不足时，例如其供电电压降为2.5V，则晶体管Q2的发射极电压为2.5V，而晶体管Q2的基极电压被钳位为2.4V，则晶体管Q2的发射极与基极的结电压为0.1V，则晶体管Q2会截止，偏置电阻R6上的电压为低电平，晶体管Q3被截止，发光二极管LED2通过限流电阻R7获得直流电源VCC的工作电压，处于工作状态，发出光亮提示操作人员，电池电量过低，需要更换电池。

[0036] 为了在直流电源VCC出现低电量时，能够启动提示装置进行提示，本发明实施例中PNP型三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至开关管Q1的控制端，晶体管Q2截止时，限流电阻R5上的电压为低电平，通过电阻R8对开关管Q1的控制端施加低电平，开关管Q1导通，从而启动提示装置，便于进一步提示操作人员。

[0037] 为了对本发明实施例的提示装置微型化，所述提示装置包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，电容C1、电容C2，三极管Q5、三极管Q6，蜂鸣器LS，电容C1连接于三极管Q5集电极与三极管Q6基极之间，电容C2连接于三极管Q6集电极与三极管Q5基极之间，电容C1的两端分别通过电阻R11与电阻R12连接至开关管Q1开关通道的输出端，电容C2的两端分别通过电阻R13与电阻R14连接至开关管Q1开关通道的输出端，三极管Q5及三极管Q6的发射极均接地，蜂鸣器LS连接于三极管Q6的集电极与发射极之间。

[0038] 电阻R11、电阻R12及电容C1构成RC振荡电路；电阻R13、电阻R14及电容C2构成RC振荡电路，三极管Q5与三极管Q6对称设置形成等荡电路，即三极管Q5发射极与三极管Q6的发射极输出等频率、等振幅的信号，因此蜂鸣器LS发出稳定的声音提示信号。

[0039] 为了实现声光信号的同时提示，本发明实施例还在三极管Q5的集电极与发射极之间还连接有一发光二极管LED3，通过光信号提示操作人员。

[0040] 通过上述技术方案可以看出，本发明实施例在实施例一的基础上增加了低电压提示功能，而且提示装置进行精简设计，采用等荡电路向蜂鸣器及发光二极管LED3提供稳定的振荡信号。

[0041] 实施例三：

[0042] 基于上述实施例中的微型化智能输液监控电路，本发明实施例提供了一种微型化智能输液监控器，如图3所示，包括外壳1及上述实施例二中的微型化智能输液监控电路，所述微型化智能输液监控电路印制在PCB板3上，所述PCB板3安装在外壳1内，外壳1的正面设有一用于容置输液管的凹槽11，凹槽11的两侧壁在相对的位置上分别安设红外发射管D1（图3中31）和光敏管D2（图3中32）。

[0043] 使用时，将输液管放入到所述凹槽11内，红外发射管31和光敏管32相对设置，则红外发射管31发出的红外光可以透过输液管照射到光敏管32上。

[0044] 为了防止外界光对光敏管32的影响，所述外壳1的边缘上枢接一用于遮盖所述凹槽11的盖板2。在外壳1的边缘上设这一个用于枢接盖板2的枢接槽13，盖板2枢接在该枢接槽13内，同时，盖板2的枢接设置也便于输液管的放置和取出。

[0045] 可以理解的是，根据微型化智能输液监控电路的电路结构，微型化智能输液监控器的结构与之对应，例如在实施例一中，微型化智能输液监控电路没有低电压提示电路，因此，微型化智能监控电路则不需要在外壳上设置该发光二极管LED2的孔。

[0046] 由于本发明实施例中的微型化智能输液监控器是基于上述实施例二中的电路结构而设计，因此，在外壳1上还设置了用于固定电源开关S的开关孔17，在外壳1上设置用于固定发光二极管LED1的电源指示灯（图中34）灯孔14，在外壳1上设置用于固定发光二极管LED2的低电量提示灯（图中35）灯孔15，在外壳1上设置用于固定发光二极管LED3的无输液提示灯（图中36）灯孔16。上述的灯孔可以设置在外壳的正面或侧面，具体的设置位置根据PCB板3上的电路布图决定。

[0047] 本发明实施例中蜂鸣器LS（图中37）设置在PCB板3的底面，因此在外壳1的底部还对应设置有用于放音的音孔（图中未示出）。

[0048] 本发明实施例中外壳1包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体扣接，下壳体具有一个容腔12，能够固定PCB板3。如果直流电源VCC采用干电池供电，则干电池可以装在容腔12内。

[0049] 在使用时，只需要打开盖板2，然后将输液管放置在输液监控器的凹槽11内，再盖板2盖回原位置，打开电源开关S1即可。

[0050] 由上述技术方案可以看出，本发明实施例中的输液监控器只需要一个外壳和一个PCB板即可。实现了微型化的设计，携带方便，操作简单，同时能够节约能源。

[0051] 以上对本发明实施例所提供的一种微型化智能输液监控电路及监控器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。