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便捷式家用无创呼吸机仪器的组成
作者:家用呼吸机_飞利浦呼吸机品牌上海实体专卖店 发布日期:2020-07-16 15:42

     气压测量模块。无创呼吸机无刷电机在控制信号控制下,高速转动,驱动风机将空气通过管道送至呼吸面罩,同时电磁阀线圈在电流的激励下,时刻调整其位置,使得面罩端以及病人肺部气压按照一定的规则高低变化。因而需要时刻监测面罩端和风机出口处的气压,结合管道中的流量,经分析处理后调整电磁阀的开口和风机的转速,使得病人的呼吸各参数完全处在受控的范围内。压力传感器采用美国SMI公司的SM5652,这是一种完全校准和温度补偿微差压双列直插高性能压力传感器[2],陶瓷基底贴装高稳定压阻式压力传感器芯片,利用陶瓷基板上的薄膜电阻进行零度校正、零点温度补偿和灵敏度温度补偿,内部形成一个四电阻电桥。在恒压激励下对输出信号很容易进行放大。这里在其2,4脚加12V 直流进行电压激励,在2,3脚 输 出 压 力 信 号。经 阻 容 低 通 滤 波后,送至精密双仪用放大器INA2126的其中一路,经放大后送至 ARM 处理器 ADuC7026的模/数转换器通道1(ADC1),电路 结 构 简 单,采 用 精 密 元 件,提 高 了 仪 器的测量准确性及可靠性,其电路图如图2所示。
家用呼吸机
 
  空气流量检测电路呼吸机需要连续不断的检测管道内空气流量,借以计算潮气量、分钟通气量、漏气量等重要参数。本家用呼吸机采用的是霍尼韦尔公司 的 AWM92100微 电 桥 型 质量空气流量传感器[3],其流量范围为-200~200sccm,其压降仅为 0。49mBar。该传感器实质为热式质量流量计,其内部可看成是有6个热敏电阻或加热 电 阻(图3中 Ra,Rb,Rr,Rh,Rx与Ry),形成8个引脚,集 成 运 放 U2A与 Ra,Rb,Rr,Rh及外接电阻R32构成负反馈式加热器自动控制电路,加热电阻上流过稳定的电流,产生恒定的功率对管路中的流动气体加热,造成加热点前后两个不同位置的热敏电阻(图3中的Rx 与Ry)出现温差从而发生阻值变化,使得与两个外接电阻(R5 与R6)构成的电桥不平衡,从而产生流量信号。质量流量越大,温差越大,输出的电压差值也越大。该信号经 RC低通滤波后,送至精密仪用放大器INA126放大 后,输 至 ARM 的 ADC4口,进 行模/数转换,所得数字信号再通过查表,得到最终的流量数据。
无创呼吸机
 
  正压发生系统及电磁阀控制模块家用呼吸机的压力支持系统向人体肺部提供一个可调的正压发生系统,该系统包括一个风机、一套管路,以及一个控制压力和流量的电磁阀。风机作为呼吸机的核心部件,直接关系到压力流量及噪音。本 呼 吸 机 的 风 机 采 用 的 是 美 国 Ametek 的127mm低压直流无刷风机,该风机自带驱动模块,采用24V 直流电 压 供 电,0~5V 模拟信号直接控制驱动板,用于调整风机速度,控制非常便捷。电磁阀控制部分的设计是呼吸机硬件电路的关键所在,此无创呼吸机采用串接 PID 的控制方法,两个回路分别为副回路的 电 磁 阀 线 圈 位 置 PID 控 制,以 及 主 回 路的管路气压 PID控制。副回路采取数字 PID 控制的方法,而主回路采取模拟电路 PID 控制的方式[4-5]。其主要目的是在精确检测出患者在呼气相到吸气相的转变以及吸气相到呼吸相转变时微小的气压、气流变化的基础上,及时、迅速的调整电磁阀的开启程度,控制气流及气压大小,减少人机对抗,提高患者的舒适感。

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