血壓計(jì)可以方便地獲取血壓、脈搏等身體參數(shù)，方便測(cè)量者使用，具有非侵入性、操作簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。血壓測(cè)量模塊采用示波法測(cè)量血壓，也稱為壓力振蕩法。工作過程是先給袖帶充氣，阻斷動(dòng)脈血流，然后在放氣過程中檢測(cè)袖帶內(nèi)的氣體壓力并提取強(qiáng)脈搏波。

一、血壓測(cè)量

測(cè)量血壓時(shí)，隨著袖帶壓力降低，血管從阻塞變?yōu)閭鲗?dǎo)，這個(gè)過程將在袖帶中產(chǎn)生一系列小脈沖。血壓測(cè)量模塊利用示波法測(cè)定收縮壓和舒張壓的具體方法有很多，概括起來可分為波形特征法和波動(dòng)系數(shù)法兩種。波形特征法的基本原理是利用脈搏波包絡(luò)的拐點(diǎn)來測(cè)量血壓，當(dāng)它上升時(shí)，拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的靜壓是收縮壓，當(dāng)它下降時(shí)，拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的靜壓是舒張壓。這種測(cè)量方法個(gè)體適應(yīng)性差，測(cè)量精度不穩(wěn)定，已逐漸被波動(dòng)系數(shù)法所取代。波動(dòng)系數(shù)法也稱為“歸一化法”，通過將脈搏波振蕩信號(hào)的幅度與信號(hào)的峰值進(jìn)行比較來歸一化，并通過確定收縮壓和舒張壓的歸一化系數(shù)來識(shí)別收縮壓和舒張壓。

二、硬件電路

1、氣動(dòng)部分

氣動(dòng)回路由袖帶、氣泵、壓力傳感器和放氣閥組成，壓力傳感器輸出的兩路信號(hào)分別經(jīng)過濾波、放大后連接至主控制器的兩路A/D，完成靜壓信號(hào)和脈沖信號(hào)的測(cè)量；氣泵和放氣閥由主控制器通過驅(qū)動(dòng)芯片直接控制，測(cè)量時(shí)完成充放氣。

2、壓力傳感部分

人體生理信號(hào)的特點(diǎn)是低頻小信號(hào)，通常在μV到mV級(jí)別，頻率范圍為0到300Hz，信噪比較低，因此傳感器的選擇要具有良好的性能。

3、過濾器擴(kuò)展部分

壓力傳感器發(fā)出的信號(hào)是脈沖信號(hào)和靜壓信號(hào)的混合信號(hào)，還混合有高頻干擾和外界的直流或低頻干擾。靜壓信號(hào)是低頻信號(hào)，頻率小于或等于0.04Hz。脈沖信號(hào)的頻率一般為1Hz左右，將混合信號(hào)分為兩部分，一部分經(jīng)過低通濾波電路，連接A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到靜壓信號(hào)數(shù)據(jù)；另一部分經(jīng)過另一個(gè)濾波器擴(kuò)展電路，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到擴(kuò)展后的脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)。該電路能提取所需的脈沖信號(hào)，還能對(duì)微弱的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。脈搏信號(hào)的強(qiáng)度因人而異，但一般在1至3毫米汞柱之間。

4、功能優(yōu)勢(shì)

①采用低功耗設(shè)計(jì)，由2節(jié)AAA電池供電，供電電壓/DC3V

②電流消耗

氣泵充氣狀態(tài)：32mA

三放氣及放氣測(cè)量狀態(tài)：21mA

休眠狀態(tài)：20uA

③采用微電子氣泵控制系統(tǒng)，全自動(dòng)加壓/泄壓，自動(dòng)完成血壓/脈搏測(cè)量，并顯示測(cè)量結(jié)果。

以上是血壓測(cè)量模塊的血壓和脈搏判斷方法，心率是指心臟每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，由于心臟與脈搏一起跳動(dòng)，因此可以在測(cè)量血壓的同時(shí)測(cè)量心率。測(cè)量心率的關(guān)鍵是確定脈搏波的峰值，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)脈搏波的數(shù)量計(jì)算出心率。