电路图天天读（11）：常见可穿戴血压计电路设计

接线图 2023年09月27日 21:06 213 admin

　　BP01 型压力传感器是为监测血压而专门设计的，主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装，具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式，从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性，在全量程范围内，精度为±1％，零点失调不大于±300μV。

电路图天天读（11）：常见可穿戴血压计电路设计第1张

　　工作原理：用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图所示，它由偏置电源电路（A1、A2）、前置处理电路（A3～A6）、显示电路（A7）和压力传感器（BP01）组成，该血压计的血压测量范围为0～200mmHg，分辨率为0．1mmHg，工作电源为一节9V迭层电池。现将血压计中各主要电路的工作原理分述如下：

电路图天天读（11）：常见可穿戴血压计电路设计第2张

　　偏置电源电路：电源电路由带有内置参考电压的双运放LM10组成，A1构成同相放大器，A2构成跟随器，它们的作用是将内置的参考电压放大后用作压力传感器BP01的偏置电压Vs，其Vs的值由下式决定：Vs＝Vref（1＋R2／R3）式中：Vref为LM10的内置参考电压。其值为200mV，将此值连同电路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置电压Vs的值为5V。

　　前置处理电路：前置处理电路由A3～A6四个运算放大器组成，其中A3构成失调偏置电路以对电路失调进行补偿;A5构成跟随器，用于对压力传感器BP01的输出信号进行隔离缓冲;A4、A6构成放大电路，其增益AV由下式决定AV＝1＋（R1／RT）若忽略失调，前置处理电路的输出电压Vout为： Vout＝2（1＋R1／RT）VIN 式中：VIN为压力传感器BP01的输出电压。

　　显示电路：显示电路选用三位半的显示驱动器。工作时，压力传感器BP01的输出经前置处理电路放大后，由显示驱动电路来驱动LCD，以读出测量的血压值。

　　调试方法：零压输出调整在零压输出时，调整失调电位器RP1，在血压计的显示值为000．0时，即可认为完成了零压输出调整。

电子发烧友网技术编辑点评分析：

　　前置电路增益与压力传感器BP01的满量程输出与偏置电压有一定的关系，当5V偏置时，在200mmHg压力下的输出为10mV，其对应的显示驱动电路的输入为200mV，因此前置电路的增益AV为200mV／10mV，这样，利用前面Av的计算公式即可反推出增益电阻RT的值。若选取电阻R1为10kΩ，则增益电阻RT应为1．1kΩ。当满量程调整时，先在显示电路的输入端加200mV电压，然后调整电位器RP2，使其读数为199．9mmHg即可。
在元器件的选择上为保证测量精度，上述电路的外围元器件的选择也是一个不容忽视的重要环节。一般情况下，电位器RP1、RP2应选用1％精度的金属膜多圈电位器;电阻应选用1％精度的金属膜电阻器;电容一般选用聚脂薄膜或者云母电容。最后在使用压力传感器BP01和其它器件设计便携式电子血压计时，应注意的是：对于不同的偏置电压，其输出也不同，因而前置处理电路的增益应做相应的调整，以满足满量程的不同要求。

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