智能传感器技术在呼吸监视仪中的应用

发布于：2007/3/21 8:53:48 | 283 次阅读

[转载]原文链接：

当今，智能传感器技术作为捡测头的呼吸医疗监视仪已经问世, 能以此对各种情感和呼吸之间的联系作大量的研究，并且用来真实纪录一个人的呼吸状况及其变化。

一、呼吸医疗监视仪与智能传感器技术（见图1所示）

1．呼吸医疗监视仪

用来监视呼吸状况，并能给出大致的呼吸深度。这个监测仪监测一些可以用来评价焦虑程度的重要参数：呼吸频率、呼吸的均匀程度以及呼气和吸气之间的间歇。平静、积极的情绪通常会导致呼出长于吸入，二者的时间之比从一个方面揭示人的焦虑程度。相对较高水平的胸呼吸（相对于腹呼吸）也可说明焦虑程度。对于胸呼吸的观察可增加监视仪的可视信息。

2．智能传感器技术

图1中的监视仪采用硅压阻式传感器（PRT）检测吸入与呼出时对应压力的降低和增加。PRT的输出被馈入一个MAX1450信号调理IC，用于对PRT的固有误差进行校正，然后将经过补偿的电压信号送入12位模数转换器ADC。ADC输出（数字化的压力信号）接着进入一个PC接口，并被转换为RS-232电平。信号被传递到PC，这样就可以显示出呼吸波形，并对以上所述参数进行分析。

二、PRT传感器

1．PRT检测原理

PRT一般配置为一个紧密的惠斯登电桥。当有压力施加到PRT的敏感电桥时（见图2a所示），对角桥臂的电阻值将发生相同方向、相同大小的改变。当一个对角桥臂上的两个电阻值在压力的作用下增加时，另外一个对角桥臂的电阻值降低，反之亦然。对于半敏感电桥PRT（见图2b所示），则只有半边桥臂的电阻值发生改革。不管是全桥还是半敏感电桥的PRT传感器都具有高灵敏度（>10mv/v）、良好的线性和温度稳定性、无信号滞回等优点，其测量范围可上至破坏性极限。

2．PRT的应用

当今,由于新的IC技术已经能够校准传PRT感器，所以将其应用范围从中、低检测扩展到高端领域之中。解决了以往PRT传感器通常只能用在中、低检测在高端产品非要采用昂贵的应变计等不足之处。

三、信号调理IC与现代和与简化校正方案

由于PRT传感器的误差幅度范围很宽，因而必须要用通过现现代与简化补偿法来校准。目前型的用来校准PRT传感器误差的信号调理IC有两种，一是MAX1457，二是MAX1450。

1．现代和校正方案

MAX1457它带有一个用于驱动传感器的受控电流源和一个采样传感器桥路电压的ADC，这个电压是电流输出电流和与温度相关的桥路电阻的乘积。MAX1457内含EEPROM等。通过为MAX1457设计的应用软件计算出四种校正系数：满偏输出（FSO），温度（FSOTC），偏移（Offset）, 温度偏移（OffsetTC）。来修正误差。

由于MAX1457所提供的可远高于一个呼吸监视仪的要求，即没有必要采用16位分辨率的DAC进行校正, 但MAX1457它的温度误差补偿能力对于不大的温度变化也是很有必要的：10℃的变通常会造成PRT的满偏输出（FSO）发生3%的改变，真因MAX1457使监视仪可以工作在很宽的温度范围，应用PRT和MAX1457组合可获得优于的故它能应用于空间探测及潜水呼吸器等领域。

2．简化校正方案

MAX1450信号调理器（见图3所示）的功能本质与MAX1457相同，只是用电阻代替DAC来进行误差校正。因MAX1450采用MAX1457比少得多的校准点，其为1%。通常被用于混合方案，该方案将MAX1450和缴光微调电阻（所有外接电阻）相结合提供了一种低成本的解决方案, 即用MAX1450信号调理器配合外部激光微调电阻可提供1%。调整RFSOA电阻是设定初始（FSO）灵敏度，温度偏差的调整是通过反馈传感器驱动电后电压（来自BDRIVE引脚）来实现，由PGA程控放大器来完成偏差的补偿。

现对MAX1450引脚功能作一介绍：

INP传感器正信号输入；
SOTC温度偏移信号输入；
A0程控放大器（PGA）增益设置位输入；
A1程控放大器增益设置；
A2程控放大器（PGA）增益设置位输入；
OFFTC偏移温度校正；
OFFSET偏移调整输入；
BBUF带缓冲电桥电压输入；
FSOTRIM电桥驱动电流设置输入；
OUT程控放大器输出电压；
ISRC电流源基准；
BDRIVE传感器激励电流输入；
INM传感器负信号输入；
VDD电源电压；
VSS地

参与讨论

登录后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组（HEAG）召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展，新技术不断涌现，与相关产业融合度持续提升，正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势，欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度，在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面，智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动，2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于：2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网，苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元，wifi+蜂窝网络版起售价为999美元；12.9英寸wifi版起售价为1099美元，wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上，国内外汽车品牌云集，长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示：“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一，巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期，到2025年，将推出50多款新能源产品，全力支持可再生能源使用，为全球用户

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临，电子烟“通配”大战走向何方？

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果，将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日，《电子烟强制性国家标准》正式实施，中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕，一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成，“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示，被

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚，专用于大电流应用中进行精确测量全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站提供高可靠性、高成本效益的解决方案美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商，宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器，扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚，可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于：2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐，啥都往里装，但区别在于有的像聚宝盆，有的像垃圾桶。国庆假期刚结束，中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵，玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言，中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App，正式进军元宇宙婚礼赛道。就产品而言，如同其他元宇宙产品，李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”：有人说是有趣的尝试，有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道，QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算：突围商业模式痛点

截至8月末，中国5G基站总数达210.2万个，中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业，互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地，车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟，这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现，对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测，即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下，边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。有记者问：近日，美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时，在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中，又将31家中国实体列入，请问中方对此有何回应？对此，商务部新闻发言人回应称，中方注意到相关情况。首先，通过中美双方前一阶段共同努力，9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作：推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月，奔驰带来了VISIONEQSS概念车，其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏，横贯整个A柱，令人印象深刻。今天，TCL华星正式官宣与奔驰达成合作，并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。根据TCL介绍，这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计，将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体，并能够与3D实时导航系统相辅相成。同时，这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌谁最受伤

国庆假期后首日开盘，上证综指时隔5个月再次失守3000点，与此同时，半导体板块也再度走低，其中，北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间，半导体板块持续下挫，北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘，北方华创、雅克科技维持跌停状态，华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日，半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。在半导体板块遭遇下挫的同时，北

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

unionblog

关注