一种可自动校零和满度的电子血压计

摘要

本发明涉及一种可自动校零和满度的电子血压计，所述电子血压计包括微处理器、存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元，所述存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元均与微处理器相连。当用户认为当前测量值可能已经不精准时，可以启动自动校准模式，电子血压计会自动校准零点与满度，校准完成后再进行血压的测量，大大提高血压测量数据的准确度与可信度。

权利要求

1.一种可自动校零和满度的电子血压计，其特征在于，所述电子血压计包括微处理器、存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元，所述存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元均与微处理器相连;所述微处理器设置为具有命令执行功能的单片机；所述存储器为非易失性ROM，用于存储压力参数，其集成于微处理器内部；所述压力检测单元设置为模拟压力传感器，或者是数字压力传感器；泵阀控制单元是将微处理器控制信号放大用于控制气泵和电磁阀的工作或者停止；所述按键输入单元为普通按键，包括记忆键和开关键；显示单元提供友好的人机交互界面，用于显示测试者血压和心率数据，及提醒用户当前血压计状态，电源单元采用LDO或DC-DC升压方法，为各电路单元提供稳定的输出电压，确保电路稳定工作，所述泵阀控制单元包括充气泵、高压安全阀、传感器、电磁阀以及慢放阀，气通管路的一端连接充气泵，另一端连接高压安全阀，所述电磁阀和慢放阀均设置在气通管路上，所述高压安全阀采用膜盒微启式安全阀，所述膜盒微启式安全阀包括阀门、顶针以及膜盒，所述膜盒由2个膜片组成，所述顶针设置在膜盒上，焊接在其中一面膜片中心处。

2.根据权利要求1所述的可自动校零和满度的电子血压计，其特征在于，所述膜盒元件即膜片材料选择铜合金或不锈钢316，保证其灵敏度和可焊接性。

3.根据权利要求2所述的可自动校零和满度的电子血压计，其特征在于，所述膜片采用为具有同心环形波纹的膜片，即波纹膜片，增大其单位压力的位移，提高膜盒的灵敏度。

4.采用权利要求1-3任意一项所述电子血压计自动调零和自动满度的调整方法，其特征在于，自动调零的步骤如下：正常模式下，按O/I键进行血压测量；当测量次数或使用年限超出预设值，或MCU无法正常读取FLASH芯片中数据时，则血压计提醒使用者进行校准；此时使用者同时长按O/I键与M1键5s，则电子血压计自动进入自动校准模式；进入自动校准模式后，先进行零点校准，MCU控制充气泵停止工作，电磁阀打开，使气路与外界空气连通，此时传感器采集当前压力值并送MCU保存，此压力值即为零点；零点校准完成；然后进行满度校准，MCU控制充气泵工作，电磁阀关闭，此时气路中压力不断升高，传感器不断采集当前压力值，当气路中压力达到高压安全阀的开启压力时，安全阀打开泄压，以保持气路中的压力值恒定为安全阀的规定值此时传感器采集的压力值即为满度值，送MCU保存，满度校准完成，MCU得到零点压力与满度值后，进行压力比例参数计算，计算公式为：（满度值-零点值）/安全阀的预定开启压力,并将此结果保存到FLASH芯片中，供后续血压测量时计算调用，至此，电子血压计自动校零和满度完成。

5.根据权利要求4所述的电子血压计自动调零和自动满度的调整方法，其特征在于，传感器采集零点及满度值时，采集多次零点，多次满度值，数量为30—100次，当满足压力最大值与最小值的差值小于0.5mmHg时，MCU判定为零点稳定，满度稳定。

6.根据权利要求5所述的电子血压计自动调零和自动满度的调整方法，其特征在于，计算压力参数采用多次进行取平均值，且当每次压力参数计算值差值<20时，取平均值存储。

说明书

一种可自动校零和满度的电子血压计

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电子血压计，具体涉及一种可自动校零和满度的电子血压计，属于医疗器械技术领域。

背景技术

[0002] 当前，随着人们生活水平的提高，人们患高血压的几率大大增加。电子血压计相对传统机械血压计而言，操作更加简单，不需要专业的医生进行操作，可由用户在家里完成血压的测量，所以越来越多的家庭选择购买电子血压计。买了电子血压计也不是一劳永逸的事，其中最令人担心的是血压计测量的精准问题。虽然每台血压计在出厂前都经过了严格的校准，但随着使用次数及使用年限的增加，会产生零点和满度偏移 而导致测量值偏差；或者甚至由于工作环境的影响导致芯片内部数据被篡改乃至丢失产生的测量值不可信。此时，用户需将产品送回工厂进行校准或重新购买血压计，使用户体验变差。通常来说，电子血压计在出厂后，用户正确使用的话，能够在相当长一段时间内为用户提供精准的血压数据。但是，电子测量仪器由于其特殊的测量原理都需要进行定期校准，电子血压计也不例外。随着使用次数及年限的增加，电子血压计精准度下降；或者由于特殊的使用环境,如高温高湿或强电磁场，导致血压计内部FLASH芯片数据被篡改或者丢失，测量值将不可信。

[0003] 专利200520142690.0 提出了一种具有提示校正功能的电子血压计，其通过加载电子血压计使用年限/次数预设值，利用软件判断当前是否已经超过预设值，若超过则进行报警，提醒用户将电子血压计送回原厂进行检修或校正。其已经关注到电子血压计长时间使用后需要通过校准来提高精准度，但并未真正给出一种能够彻底让用户在家中完成电子血压计的校准工作，且血压计送检期间，用户无法在家进行血压的测量。因此，迫切需要一种可自动校正的电子血压计。

发明内容

[0004] 本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种可自动校零和满度的电子血压计，该装置结构设计巧妙，结构紧凑、大大提高了血压计的测量精度。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种可自动校零和满度的电子血压计，其特征在于，所述电子血压计包括微处理器、存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元，所述存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元均与微处理器相连。所述微处理器指具有命令执行功能的单片机；所述存储器为非易失性ROM，用于存储压力参数等，其可集成于微处理器内部；所述压力检测单元的核心部件可以是由惠斯通电桥构建的普通模拟压力传感器，也可以是数字压力传感器；泵阀控制单元是将微处理器控制信号放大 用于控制气泵和电磁阀的工作(打开)或者停止(关闭)；所述按键输入单元为普通按键，包括记忆键和开关键；显示单元提供友好的人机交互界面，用于显示测试者血压和心率数据，及提醒用户当前血压计状态(校准中或者校准完成)，电源单元采用LDO或DC-DC升压方法，为其他各电路单元提供稳定的输出电压，确保电路稳定工作。

[0006] 作为本发明的一种改进，所述泵阀控制单元包括充气泵、高压安全阀、传感器、电磁阀以及慢放阀，气通管路的一端连接充气泵，另一端连接高压安全阀，所述电磁阀和慢放阀均设置在气通管路上。

[0007] 作为本发明的一种改进，所述高压安全阀采用膜盒微启式安全阀。

[0008] 作为本发明的一种改进，所述膜盒微启式安全阀包括阀门、顶针以及膜盒，所述单个膜盒是由2个膜片组成，具体方法是在其中一个膜片边缘内侧均匀涂上锡膏，然后将另一膜片对齐粘上，放入锡炉高温处理，锡膏融化后将两个膜片粘在一起，要求实现无缝隙连接，检查工艺是否合格的标准是膜盒的气密性，所述顶针设置在膜盒上，即焊接在其中一面膜片中心处。 作为本发明的一种改进，所述膜盒弹性元件即膜片 材料选择铜合金或不锈钢316，保证其灵敏度和可焊接性。优选的，材料选择铍青铜，主要成分及配比Cu-2Be-0.3Ni，其具有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度、弹性滞后小，且耐蚀、耐磨、耐寒、无磁性。

[0009] 作为本发明的一种改进，所述膜片采用为具有同心环形波纹的膜片，即波纹膜片，增大其单位压力的位移，提高膜盒的灵敏度。

[0010] 电子血压计自动调零和自动满度的调整方法，其特征在于，自动调零的步骤如下：正常模式下，按O/I键 进行血压测量；当测量次数或使用年限超出预设值，或MCU无法正常读取FLASH芯片中数据时，则血压计提醒使用者进行校准；此时使用者同时长按O/I键 与 M1键 5s，则电子血压计自动进入自动校准模式；进入自动校准模式后，先进行零点校准，MCU控制充气泵停止工作，电磁阀打开，使气路与外界空气连通，此时传感器采集当前压力值并送MCU保存，此压力值即为零点；零点校准完成，然后进行满度校准，MCU控制充气泵工作，电磁阀关闭，此时气路中压力不断升高，传感器不断采集当前压力值，当气路中压力达到高压安全阀的开启压力时，安全阀打开泄压，以保持气路中的压力值恒定为安全阀的规定值此时传感器采集的压力值送MCU保存，此压力值即为满度值，满度校准完成。

[0011] MCU得到零点压力与满度值后，进行压力比例参数计算，计算公式为：（满度值-零点值）/300(本例中 高压安全阀的预定开启压力为300mmHg)，并将此保存到FLASH芯片中，供后续血压测量时计算调用，至此，电子血压计自动校零和满度完成。

[0012] 作为本发明的一种改进，传感器采集零点及满度值时，采集多次零点，多次满度值，数量为30—100次，当满足压力最大值与最小值的差值小于0.5mmHg 时，MCU判定为零点稳定，满度稳定。

[0013] 作为本发明的一种改进，计算压力参数也可多次进行取平均值，如重复3次校准零点和满度，计算3次压力参数，且当每次压力参数计算值差值<20时，取平均值存储，提高血压计测量的精确度。此外，当用户自己判断当前血压测量数据不可信时，也可进行校准，校准方式同上。

[0014] 作为本发明的一种优势，安装高压安全阀也可用于保护目的，防止由于电子血压计硬件失效(传感器失效 或 泵阀控制电路失效) 或者软件失效(软件跑飞，泵阀持续工作)导致气路中压力过大，对使用者手臂造成伤害。

[0015] 相对于现有技术，本发明的优点如下：该技术方案结构设计巧妙，紧凑，通过仅增加一个高压安全阀很好地解决了这个问题，当用户认为当前测量值可能已经不精准时，可以启动自动校准模式，电子血压计会自动校准零点与满度，校准完成后再进行血压的测量，大大提高血压测量数据的准确度与可信度。

[0016] 附图说明：

[0017] 图1为本发明电子血压计内部气路连接图；

[0018] 图2为本发明用关键元件膜盒微启式安全阀内部结构示意图；

[0019] 图3 为电子血压计校准提醒示意图；

[0020] 图4为电子血压计零值校准过程示意图；

[0021] 图5 为电子血压计零值校准完成示意图；

[0022] 图6 为电子血压计满度校准过程示意图；

[0023] 图7 为电子血压计满度校准完成示意图；

[0024] 图8 为电子血压计自动校准完成并存储示意图；

[0025] 图9为 电子血压计外观UI示意图；

[0026] 图10为电子血压计自动校准软件流程图；

[0027] 图11为电子血压计硬件设计框图；

[0028] 图12为膜盒结构示意图；

[0029] 图1中：1、臂带，2、传感器，3、电磁阀，4、慢放阀，5、充气泵，6、高压安全阀，7、气通管路，8、膜盒，9、阀门，10、顶针8.1上膜片，8.2下膜片。

具体实施方式

[0030] 为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式进一步介绍本发明。

[0031] 实施例1：

[0032] 参见图图1、图11，一种可自动校零和满度的电子血压计，所述电子血压计包括微处理器、存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元，所述存储器、压力检测单元、泵阀控制单元、按键输入单元、显示单元以及电源单元均与微处理器相连。所述微处理器指具有命令执行功能的单片机；所述存储器为非易失性ROM，用于存储压力参数等，其可集成于微处理器内部；所述压力检测单元的核心部件可以是由惠斯通电桥构建的普通模拟压力传感器，也可以是数字压力传感器；泵阀控制单元是将微处理器控制信号放大 用于控制气泵和电磁阀的工作(打开)或者停止(关闭)；所述按键输入单元为普通按键，包括记忆键和开关键；显示单元提供友好的人机交互界面，用于显示测试者血压和心率数据，及提醒用户当前血压计状态(校准中或者校准完成)，电源单元采用LDO或DC-DC升压方法，为其他各电路单元提供稳定的输出电压，确保电路稳定工作。

[0033] 所述可自动校零和满度的电子血压计，内部气路连接包括充气泵5、高压安全阀6、传感器2、电磁阀3以及慢放阀4，气通管路7的一端连接充气泵5，另一端连接高压安全阀6，所述电磁阀3和慢放阀4均设置在气通管路7上。

[0034] 实施例2：

[0035] 参见图2、图12，作为本发明的一种改进，为提高高压安全阀的精确度，所述高压安全阀6

[0036] 采用膜盒微启式安全阀，所述膜盒微启式安全阀包括阀门9、顶针10以及膜盒8，所述膜盒8是由2个膜片组成，即上膜片8.1和下膜片8.2，具体方法是在其中一个膜片边缘内侧均匀涂上锡膏，然后将另一膜片对齐粘上，放入锡炉高温处理，锡膏融化后将两个膜片粘在一起，要求实现无缝隙连接，检查工艺是否合格的标准是膜盒的气密性。所述顶针,10设置在膜盒8上，即焊接在其中上膜片8.1中心处。其具体工作原理为：膜盒有一气口与气通管路相通外 其他均为密闭性良好，随着泵的工作，如图2气体流向，膜盒内气体不断充入，气压升高，上下膜片发生形变，上膜片带动顶针向上移动，当气压升高到预定压力值时(本例中为300mmHg)，顶针将撞开阀门，气通管路中的气体将通过微微开启的阀门进行泄压以保持气路中的压力保持不变。气压越高，阀门的开启角度越大。膜盒微启式安全阀管路部分均为较厚的TPR制品，阀门9即为TPR管路中一裂缝。所述膜盒弹性元件 即膜片材料选择铜合金或不锈钢316，保证其灵敏度和可焊接性。优选的，材料选择铍青铜，主要成分及配比Cu-2Be-0.3Ni，其具有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度、弹性滞后小，且耐蚀、耐磨、耐寒、无磁性。所述膜片采用为具有同心环形波纹的膜片，即波纹膜片，增大其单位压力的位移，提高膜盒的灵敏度。由同心波纹膜片组成的膜盒见图12，所述膜盒可由多个膜盒串联组成(中间相通)，见图12，获得更大的位移，增加其灵敏度。高压安全阀也可用于保护目的，防止由于硬件失效(传感器失效或泵阀控制电路失效)或者软件失效(软件跑飞，泵阀持续工作)导致气路中压力过大，对使用者手臂造成伤害。

[0037] 实施例3：参见图3-图10，电子血压计自动调零和自动满度的调整方法，自动调零的步骤如下：参见图10，正常模式下，按O/I键 进行血压测量；当测量次数或使用年限超出预设值，或MCU无法正常读取FLASH芯片中数据时，则血压计提醒使用者进行校准；此时使用者同时长按O/I键 与 M1键 5s，则电子血压计自动进入自动校准模式；参见图3，进入自动校准模式后，先进行零点校准，MCU控制充气泵停止工作，电磁阀打开，使气路与外界空气连通，此时传感器采集当前压力值并送MCU保存，此压力值即为零点；零点校准完成，屏幕显示如图4和图5所示， 然后进行满度校准，MCU控制充气泵工作，电磁阀关闭，此时气路中压力不断升高，传感器不断采集当前压力值，当气路中压力达到高压安全阀的开启压力时，安全阀打开泄压，以保持气路中的压力值恒定为安全阀的规定值 (如，本实施例中设置为300mmHg),此时传感器采集的压力值即为满度值，送MCU保存，满度校准完成，屏幕显示如图
6和图7所示，MCU得到零点压力与满度值后，进行压力比例参数计算，计算公式为：（满度值-零点值）/300，并将此保存到FLASH芯片中，供后续血压测量时计算调用，至此，电子血压计自动校零和满度完成，屏幕显示如图8所示传感器采集零点及满度值时，采集多次零点，多次满度值，数量为30—100次，如本实施例中为32次，当满足压力最大值与最小值的差值小于0.5mmHg 时，MCU判定为零点稳定，满度稳定。计算压力参数也可多次进行取平均值，如重复3次校准零点和满度，计算3次压力参数，且当每次压力参数计算值差值<20时，取平均值存储，提高血压计测量的精确度。当用户自己判断当前血压测量数据不可信时，也可进行校准，校准方式同上。

[0038] 需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。