ZHCUBL7 December   2023 DRV8210 , INA350 , MSPM0L1306

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 术语
    2. 1.2 关键系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 系统设计原理
      2. 2.2.2 桥接器偏置
      3. 2.2.3 INA 级
      4. 2.2.4 滤波器设计
    3. 2.3 重点米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1 MCU-MSPM0L1306
      2. 2.3.2 OPA-LMV324A
      3. 2.3.3 LDO-TPS7A2433
      4. 2.3.4 INA350
      5. 2.3.5 DRV8210
      6. 2.3.6 ATL431LI
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 系统连接
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 运行演示
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

系统设计原理

血液流入手臂并在血管中产生压力;血流随着心率而变化,并产生周期性波形。当袖带压力大于收缩压时,血流受阻;血流受阻后,波形消失。在测量期间,来自传感器的压力数据是来自袖带的静压和来自血管的振荡波叠加的结果。随着袖带内压力的进一步增加,振荡波变得更大。达到最大值后,振荡波减小;在血管堵塞之后,振荡波消失。袖带的压力称为平均压力,其中振荡波具有最大值(请参阅图 2-3)。

GUID-20231215-SS0I-THGS-RLRJ-C09VCZBQJHSF-low.svg图 2-3 振荡法测量血压

获取振荡波和包络很容易(请参阅图 2-3),但需要收缩压和舒张压参数。有两种方法可以从振荡曲线中获取这些参数。一种方法称为比例系数法,其中平均压力与收缩压和舒张压之间存在比例关系(系数分别称为 Ks 和 Kd)。

方程式 1. S P M P = K s   v a l u e   r a n g e 0.30 - 0.75
方程式 2. D P M P = K d   v a l u e   r a n g e 0.45 - 0.90

这两个系数是从大量统计数据中得出的。比例系数法很简单,适合 MCU 应用,但个体间差异较大且不一致。有时,此方法会出现较大误差。

还有许多其他算法和方法可用,并且提供功耗和处理器要求之间的权衡。表 2-1 中列出了比例系数(Ks、Kd),仅供参考。附带的软件将血压算法部分留空。

表 2-1 根据平均压力范围计算出的 KS、Kd 值 (J Moraes)
平均压力范围 (mmHg) Ks 平均压力范围 (mmHg) Kd
MAP > 200 0.5 MAP > 180 0.75
200 ≥ MAP > 150 0.29 180 ≥ MAP > 140 0.82
150 ≥ MAP > 135 0.45 140 ≥ MAP > 120 0.85
135 ≥ MAP > 120 0.52 120 ≥ MAP > 60 0.78
120 ≥ MAP > 110 0.57 60 ≥ MAP > 50 0.6
110 ≥ MAP > 70 0.58 50 ≥ MAP 0.5
70 ≥ MAP 0.64 50 ≥ MAP 0.5

此设计采用 Omron 2SMPP-03 压力传感器,该传感器可在本应用所需的 0kPa 至 40kPa 压力范围内提供大约 0mV 至 30mV 的输出电压范围。这是一款 20kΩ 压阻桥式传感器,偏置电流为 100μA。选择该桥接器是为了降低功耗。虽然通常会放弃信噪比 (SNR) 以延长电池寿命,但这种低成本信号链可以实现 < 10µVPP 的输入基准噪声,这使得能够增加信号链的增益并减少驱动压力桥接器所需的电流。