Apakah tonometer, jenis, fungsinya. Gambar rajah struktur dan penerangan komponen individu

Tekanan darah adalah salah satu daripada penunjuk utama kesihatan manusia. Sekiranya ia sering meningkat, maka ini sudah menjadi penyakit, dan lebihan norma yang besar mengancam nyawa. Hampir separuh daripada manusia menderita hipertensi - ia perlu sentiasa mengawal tekanan. Itulah sebabnya sangat penting untuk mempunyai alat pemantau tekanan darah yang berguna. Kami akan memikirkan jenis monitor tekanan darah yang mudah digunakan dan cara memilih yang terbaik dan paling murah.

Apakah tonometer

Tonometer adalah alat khas untuk mengukur tekanan darah. Penunjuk dipaparkan serta-merta dan memberi maklumat penuh tentang tekanan darah dan kadar denyutan jantung. Sebarang penyimpangan dari norma ditunjukkan oleh gejala yang tidak menyenangkan: sakit kepala, loya, pening.

Pasaran moden gembira dengan pelbagai peranti untuk mengukur penunjuk yang dipersoalkan. Mereka berbeza dalam set fungsi yang dilakukan, ketepatan bacaan, dimensi dan kos.

Terdapat dua jenis peranti: mekanikal dan elektronik. Yang pertama dibahagikan kepada separa automatik dan automatik. Peranti automatik sepenuhnya dibahagikan kepada dua subspesies: pengikat pada bahu dan pada pergelangan tangan. Kesemua mereka berbeza dalam jenis dan susunan ukuran, mereka juga mempunyai kebaikan dan keburukan. Tetapi model automatik dianggap paling tepat dan boleh dipercayai. Untuk kegunaan rumah, anda boleh membeli mana-mana daripada mereka, adalah penting untuk mempertimbangkan fungsi peranti, kos dan kebolehpercayaannya.

Peranti tonometer mekanikal dan prinsip operasi

Peranti mekanikal dibahagikan kepada manometer dan membran merkuri.

Bagaimanakah manometer merkuri berfungsi?

manometer merkuri

Peranti pertama untuk mengukur penunjuk ialah alat mekanikal merkuri. Pada masa ini, ia boleh dikatakan tidak digunakan. Tetapi ia dianggap sebagai alat yang paling tepat untuk mengukur tekanan darah. Ia berbeza daripada yang moden dengan kehadiran skala merkuri. Lajurnya meningkat kepada nombor yang dikehendaki - ini adalah tekanan darah. Selebihnya peranti tidak berbeza daripada yang moden: cuff yang dipasang pada bahu, pam untuk membekalkan udara, phonendoscope untuk menangkap nada. Peranti ini tidak selamat - jika anda menggerakkannya dengan cuai, skala dengan merkuri boleh terjatuh dan pecah, dan cecair toksik boleh merebak ke seluruh lantai. Oleh itu, peranti ini telah dihentikan.

Bagaimanakah tonometer membran mekanikal berfungsi?

Kerjanya disebabkan oleh kehadiran bahagian sensitif - membran. Ini adalah plat fleksibel yang membengkok di bawah tekanan dan, di bawah tindakan mekanisme tambahan, menggerakkan anak panah pada skala tolok tekanan. Peranti dengan agak tepat memaparkan penunjuk keadaan kesihatan, selamat dan mempunyai pelbagai aplikasi. Ia dianggap sebagai tonometer profesional, ia dilengkapi dengan semua institusi perubatan. Untuk penggunaan yang betul kemahiran diperlukan, kakitangan perubatan dilatih di dalamnya. Di rumah, sukar untuk mengukur tekanan sendiri, kesukaran utama terletak pada mendengar nada.

Tonometer mekanikal

Urutan pengukuran adalah seperti berikut:

1. Letakkan manset pada lengan bawah anda, sedikit di atas siku.
2. Letakkan phonendoscope pada kapal di kawasan lipatan.
3. Isi manset dengan udara menggunakan mentol.
4. Secara beransur-ansur melepaskan udara dari cuff dengan injap khas, dengar nada dan lihat anak panah.
5. "Ketukan" pertama ialah tekanan sistolik.
6. Yang terakhir ialah penunjuk diastolik.

Pengeluar moden memudahkan peranti peranti. Terdapat model dengan phonendoscope yang dimasukkan dalam cuff. Dan bagi sesetengah orang, pir digabungkan dengan skala.

Kelebihannya disenaraikan oleh faktor berikut:

• kos rendah;
• ketepatan pengukuran yang tinggi;
• peranti mudah dan ketahanan aplikasi.

Kelemahan peranti termasuk:

• pengukuran memerlukan kemahiran khas, pendengaran yang tajam dan penglihatan yang baik;
• sukar untuk mengukur tanpa bantuan luar, jika tidak, penunjuk akan diputarbelitkan;
• Tidak ciri-ciri tambahan.

Untuk kegunaan rumah, lebih baik membeli jenis tonometer yang berbeza.

Mengenai peranti elektronik

Peranti elektronik dibahagikan kepada separa automatik dan automatik. Prinsip yang sama berfungsi, tetapi terdapat perbezaan dalam penggunaan.

Bagaimanakah alat pemantau tekanan darah separa automatik berfungsi?

Tonometer separa automatik

Peranti jenis ini juga mempunyai pir dan manset, tetapi bukannya skala - skrin elektronik dan butang untuk kawalan. Ia agak serupa dengan radas mekanikal, tetapi lebih mudah untuk dikendalikan. Dengan pir, anda perlu mengisi cuff dengan udara, dan kemudian tunggu sehingga tonometer itu sendiri memproses isyarat dan memaparkan penunjuk dalam jumlah besar pada paparan.

Tonometer berfungsi dari rangkaian elektrik atau bateri dikendalikan. Peranti ini padat, agak tepat dalam bacaan dan dilengkapi dengan fungsi tambahan.

Kelebihan peranti adalah ciri-ciri berikut:

• ketepatan yang baik, ralat sehingga 3 mm Hg. st;
• kos purata;
• tidak perlu mendengar "ketukan" dan ikut jarum tolok tekanan;
• padat, ia adalah mudah untuk membawanya bersama anda;
• ia mempunyai sedikit elektronik dan mengurangkan risiko kerosakan;
• dilengkapi dengan fungsi seperti menentukan kadar denyutan jantung, mampu mengingati masa pengukuran sebelumnya.

Peranti mempunyai sisi negatif:

• bekalan udara dengan pir meningkatkan risiko herotan dalam pengukuran, ia amat sukar untuk orang tua;
• terdapat keperluan untuk menggantikan bateri, pelepasannya biasanya berlaku pada masa yang salah;
• terdapat juga kerosakan yang memerlukan pembaikan di bengkel.

Tetapi ia masih merupakan tonometer paling popular yang digunakan dalam kehidupan seharian.

Pemantau tekanan darah elektronik: apakah prinsip operasinya?

Ini adalah peranti paling mahal dari semua jenis tonometer. Kit termasuk manset dan a peranti elektronik. Sebaik sahaja manset diletakkan pada lengan bawah dan butang ditekan, pam elektrik yang dibina ke dalam peranti mengepam udara ke dalamnya. Keseluruhan proses pengukuran berlaku secara automatik, penderia memproses penunjuk dan memaparkannya dalam imej digital pada skrin paparan. Tonometer agak rapuh dan memerlukan pengendalian yang teliti. Mudah digunakan dan bersaiz kecil. Tidak perlu meminta bantuan dari luar, tetapi hanya duduk dengan selesa dan berehat. Ia boleh berfungsi dari sesalur kuasa atau bateri.

Pemantau tekanan darah automatik

Kelebihan tonometer elektronik:

• mereka boleh mengukur tekanan darah dengan betul, mengurangkan risiko bacaan yang salah;
• ralat pengukuran - 3-5 mm Hg. st;
• prosedurnya agak mudah dan boleh diakses oleh orang yang lebih tua;
• peranti kecil.

Tetapi model tonometer terkini juga mempunyai kelemahan:

• harga tinggi;
• kehadiran ralat;
• hayat perkhidmatan yang singkat.

Model baharu pemantau tekanan darah automatik mempunyai banyak fungsi berbeza yang membolehkan anda menjejaki bukan sahaja tekanan. Ia adalah perlu untuk menyenaraikan hanya yang paling popular dan biasa:

• peranti mengingatkan anda tentang masa penggunaan sebelumnya;
• kehadiran penunjuk aritmia;
• kehadiran penunjuk penetapan manset yang betul;
• menunjukkan hasil purata beberapa ukuran;
• secara automatik dimatikan selepas kerja selesai.

Terdapat fungsi lain seperti kalendar, jam, penunjuk inflasi cuff dan lain-lain lagi.

Pemantau tekanan darah elektronik yang dipasang di pergelangan tangan

Antara alat pemantau tekanan darah elektronik terdapat model yang mengukur tekanan pada pergelangan tangan. Peranti ini tidak mempunyai manset, tetapi hanya dipasang di kawasan pergelangan tangan, penunjuk dipaparkan pada skrin. Agar mereka tepat, setelah menetapkan peranti di tempatnya, anda perlu duduk dan berehat, pegang tangan anda dengan tonometer pada paras dada.

Peranti di pergelangan tangan

Model ini mengurangkan masa pengukuran tekanan dan sesuai untuk atlet kerana mereka boleh memantau bacaan semasa latihan. Benar, terdapat kelemahan - ini adalah ralat yang tinggi semasa latihan. Pakar perubatan mengesyorkan menggunakan model ini orang di bawah umur 40 tahun. Pada generasi yang lebih tua, kapal haus, terutamanya di kawasan pergelangan tangan, yang mengurangkan kebolehpercayaan pengukuran.

Kelebihan tonometer karpal:

• berat dan dimensi yang ringan, ia boleh dibawa bersama anda ke mana-mana dan sentiasa;
• kemudahan penggunaan, anda tidak perlu menanggalkan pakaian;
• keupayaan untuk mengambil ukuran di mana-mana dan walaupun dalam pelarian;
• tidak perlu mengambil manset;
• mempunyai banyak fungsi yang tersedia untuk tonometer automatik konvensional.

Kekurangan tonometer karpal:

• terdapat sekatan ke atas penggunaan umur;
• peranti yang sangat rapuh, memerlukan penggunaan yang berhati-hati;
• apabila bergerak, ia menunjukkan hasil dengan ralat yang besar;
• harga tinggi.

Membeli spesies ini peranti, adalah perlu untuk mengambil kira kelemahan dan batasan yang disenaraikan.

Bagaimana untuk memilih yang terbaik

Mengetahui apa itu monitor tekanan darah, semua kelebihan dan kekurangannya, anda boleh dengan mudah mengambil peranti untuk digunakan di rumah. Sebelum membuat pembelian, anda perlu mengetahui beberapa nuansa:

• Apakah penyakit yang ada pada pesakit? Kekerapan penggunaan peranti dan penyesuaiannya terhadap penyakit bergantung pada ini.
• Bolehkah pesakit belajar menggunakan pelbagai jenis peranti.
• Dasar harga.

Adalah penting untuk terlebih dahulu memutuskan peranti mana yang anda perlukan: mengikut prinsip operasi atau di tempat pemasangan. Beli di farmasi atau kedai peralatan perubatan khas. Mula-mula anda perlu menyemak sama ada terdapat arahan pada Bahasa ibunda, kad waranti, tanda pengesahan.

Anda juga perlu memeriksa peranti untuk kualiti binaan, cara semua butiran sesuai, kemudahan membuka dan menutup petak bateri. Semak semua fungsi tambahan, minta pembantu jualan membuat tetapan.

Tonometer mekanikal menjamin ketepatan pengukuran tekanan dan tidak mempunyai kos yang tinggi, tetapi seseorang yang mempunyai pendengaran yang baik dan boleh mempelajari cara mengendalikan peranti harus bekerja dengannya. Bagi orang tua yang mengawal keadaan mereka sendiri, hanya monitor tekanan darah automatik yang sesuai. Dia melakukan segala-galanya sendiri, anda tidak perlu menghabiskan tenaga untuk mengembang cuff. Sekiranya pesakit mengalami strok atau serangan jantung, terdapat aritmia, dia mesti mempunyai fungsi sensitiviti intelektual.

Jenama yang paling banyak dibeli

Jenama pemantau tekanan darah yang paling dicari adalah dikeluarkan oleh Omron, sebuah syarikat terpelbagai di Jepun, oleh AND dan jenama Jepun yang beroperasi dalam bidang Teknologi tinggi Warganegara. Juga, tonometer syarikat Swiss Microlife dan syarikat Amerika Meditech sangat diminati. Firma juga dalam permintaan: Jepun - Nissei dan Inggeris - B. Nah.

Senarai jenama popular

Antara model mekanikal yang paling popular ialah:

• WM-61, B. Baik - ketepatan dan kualiti manometer yang baik. Harganya rendah - 780 rubel.

Model tonometer mekanikal WM-61, B. Nah

• Microlife BP AG 1-40 - tolok tekanan besar dan saiz cuff. Ia mempunyai ketepatan yang tinggi. Kosnya berpatutan - 1890 rubel.

Model tonometer Microlife BP AG 1-40

• Ri-Can 141 ialah model yang dipertingkatkan untuk kegunaan individu. Memberikan ketepatan maksimum. Harganya tinggi - 5950 rubel.

Antara separa automatik:

• Microlife BP N1Basic - peningkatan kualiti dan ketepatan keputusan ujian. Harganya rendah - 1450 rubel.
• Omron S1 ialah instrumen yang boleh dipercayai dengan banyak ciri. harga purata- 1640 rubel.

Model separa automatik Omron S1

• B. Well WA-22H - ketepatan yang sangat baik dan kualiti binaan, reka bentuk yang dipertingkatkan, kemudahan tambahan dalam reka bentuk. Harga rendah - 1690 rubel.

Model monitor tekanan darah B. Telaga WA-22H

Model automatik terbaik:

• Microlife BP A2 Basic ialah peranti universal berkualiti tinggi untuk seisi keluarga. Harga purata adalah kira-kira 3 ribu rubel. Mempunyai banyak ciri.
• Omron M2 Basic dengan penyesuai - bacaan yang boleh dipercayai dan operasi yang selesa. Mereka boleh mengukur penunjuk sekali, dan ini akan menjadi hasil yang betul. kos purata- 2450 rubel.

Omron M2 Basic dengan penyesuai

Pakar kardiologi menasihatkan bahawa bagi mereka yang berumur lebih dari 40 tahun, adalah lebih baik untuk membeli sama ada mesin automatik dengan manset dilekatkan pada bahu. Orang muda juga boleh mengukur tekanan dengan radas karpal.

Ia adalah perlu untuk memperoleh tonometer yang sesuai untuk kegunaan individu, dengan mengambil kira semua ciri seseorang, penyakitnya, umur, dan keperluan untuk pelbagai fungsi. Peranti ini amat diperlukan untuk pesakit hipertensi dan yang terselamat daripada strok untuk mengawal tekanan dan mencegah komplikasi.

Tonometer ialah alat yang direka untuk mengukur tekanan darah (BP). Dengan bantuannya, adalah mungkin untuk memastikan pencegahan patologi sistem kardiovaskular - terutamanya hipertensi arteri. Hari ini terdapat banyak jenis peranti sedemikian. Untuk memilih pilihan yang sesuai, beberapa kriteria mesti diambil kira.

Tekanan darah normal pada orang yang sihat ialah 120/80 mm Hg. Seni. Sesetengah orang dicirikan oleh parameter yang lebih rendah atau lebih tinggi, yang juga merupakan varian norma. Walau bagaimanapun, penyelewengan yang kuat dari nilai-nilai ini menunjukkan perkembangan penyakit berbahaya. Untuk mengenal pasti pelanggaran ini, ia patut menggunakan peranti khas - tonometer.

Peranti ini mesti ada peti pertolongan cemas di rumah pada orang yang menderita hipertensi. Untuk mengelakkan perkembangan krisis hipertensi, orang sedemikian harus sentiasa memantau tekanan mereka. Mengikut keputusannya, doktor memilih rawatan yang mencukupi.

Keperluan untuk menggunakan tonometer tidak selalu dikaitkan dengan hipertensi. Selepas 50 tahun, tekanan sering meningkat disebabkan oleh pelanggaran keadaan kesihatan umum. Dalam keadaan sedemikian, ia juga perlu untuk mengukur tekanan untuk membantu orang itu tepat pada masanya.

Atlet sering memerlukan peranti untuk mengawal tahap aktiviti fizikal (peranti moden membolehkan anda mengukur bukan sahaja tekanan darah, tetapi juga nadi). Di samping itu, keperluan untuk tonometer dialami oleh orang yang sering menghadapi situasi yang tertekan atau tekanan psiko-emosi yang berterusan.

Orang yang menghidap diabetes dan hipotensi harus mengawal parameter tekanan. Ia juga dikehendaki memantau penunjuk sedemikian semasa tempoh melahirkan anak.

Penting: Jika seseorang sering mengalami sakit kepala, loya, pening, sakit di dalam hati, ini menunjukkan penyimpangan tekanan darah dari norma, yang penuh dengan akibat berbahaya.

Penggunaan tonometer membolehkan anda mengenal pasti pelanggaran dalam badan. Panggilan ambulans yang tepat pada masanya boleh menyelamatkan nyawa seseorang.

Jenis tonometer

Pengelasan peranti sedemikian adalah berdasarkan prinsip operasi. Terdapat peranti mekanikal, automatik dan separa automatik. Mereka juga dikelaskan mengikut kawasan pengukuran. Mengikut kriteria ini, peranti karpal dan bahu dibezakan. Yang terakhir digunakan lebih kerap kerana ketepatan pengukuran yang tinggi.

Nota: Terdapat juga peranti untuk memantau tekanan darah pada jari, tetapi ketepatannya tidak begitu tinggi.

Tonometer mekanikal

Ramai orang berminat dengan jenis tonometer ini. Peranti ini termasuk elemen seperti cuff, phonendoscope, pir dan tolok tekanan. Unsur terakhir ialah merkuri atau membran. Merkuri dianggap lebih tepat.

Dalam sesetengah model, phonendoscope disambungkan ke cuff. Tonometer mekanikal mempunyai kos yang paling berpatutan, tetapi penggunaannya memerlukan kemahiran tertentu dan pendengaran yang baik. Kadang-kadang orang tidak dapat mengukur dengan betul dengan peranti sedemikian. Ketepatan nilai yang diperoleh secara langsung bergantung pada kemahiran seseorang.

Mekanisme operasi peranti adalah berdasarkan teknik osilometrik. Dalam kes ini, terdapat pemprosesan elektronik getaran yang dihasilkan dalam cuff. Ini memungkinkan untuk menghapuskan faktor manusia dan mengurangkan risiko kesilapan.

Alat pengukur tekanan separa automatik melibatkan suntikan udara manual. Selepas itu, peranti elektronik merekodkan parameter tekanan darah dan kadar jantung (HR). Mengikut prinsip operasi, peranti separa automatik bertepatan dengan peranti automatik.

Pemantau tekanan darah automatik

Peranti ini dianggap paling mudah. Mereka memungkinkan untuk mengukur tekanan tanpa memohon usaha khas. Ini disebabkan oleh hakikat bahawa pengurusan tonometer automatik moden adalah mudah.

Untuk mengambil ukuran, letakkan pada cuff, ambil kedudukan yang selesa dan tekan butang. Selepas beberapa ketika, keputusan akan muncul pada monitor. Mesin mempunyai ralat yang agak rendah. Tetapi jika seseorang mengalami aritmia, tekanan perlu diukur beberapa kali.

Tonometer automatik berfungsi daripada penumpuk atau bateri. Sesetengah model termasuk penyesuai rangkaian. Ia membolehkan anda menggunakan peranti dengan menyambung ke rangkaian.

Peranti sedemikian diperlukan untuk orang yang memerlukan pemantauan tekanan yang berterusan. Ia mudah untuk menggunakannya, kerana sukar untuk mengukur setiap setengah jam dengan peranti tradisional. Prosedur itu dipanggil "pemantauan tekanan darah 24 jam."

Tonometer untuk pemantauan harian direka supaya manset diletakkan pada lengan, dan peranti itu sendiri dilekatkan pada tali pinggang. Produk sedemikian mempunyai dimensi padat. Pada siang hari mereka mengambil ukuran setiap 15 minit, pada waktu malam - setiap 30 minit.

Peranti ini membolehkan anda menentukan keadaan di mana tekanan meningkat pada siang hari. Ini memungkinkan untuk mengambil langkah pencegahan tepat pada masanya.

Peranti dan prinsip operasi tonometer

Terdapat dua kaedah utama untuk mengukur tekanan - auscultatory dan oscillometric. Kaedah pertama dicipta pada awal abad yang lalu oleh doktor Rusia N. S. Korotkov. Sejak itu, dia tidak mengalami perubahan besar. Asas teknik ini adalah mendengar bunyi yang muncul di dalam badan apabila arteri terhimpit.

Peranti tonometer jenis mekanikal merangkumi elemen berikut:

• cuff - ia diletakkan pada bahagian lengan yang terletak di antara siku dan bahu;
• pam - digunakan untuk mengepam udara ke dalam cuff;
• merkuri atau tonometer membran - ia menunjukkan tekanan udara yang muncul dalam cuff;
• Phonendoscope juga dipanggil stetoskop dan digunakan untuk mendengar bunyi.

Prinsip operasi tonometer adalah seperti berikut:

Dalam kes menggunakan teknik osilometrik, turun naik tekanan udara dalam cuff direkodkan. Penampilannya dipengaruhi oleh aliran darah di bahagian arteri yang termampat. Dalam keadaan sedemikian, tidak perlu menggunakan phonendoscope. Melalui peranti elektronik turun naik tekanan diubah menjadi isyarat elektrik.

Kemudian automasi menganalisisnya. Hasil daripada proses ini, penunjuk berangka muncul pada skrin. Bergantung pada fungsi peranti, anda boleh mendapatkan bukan sahaja parameter tekanan, tetapi juga kadar denyutan jantung, serta maklumat mengenai perkembangan aritmia.

Banyak peranti boleh menyimpan data ini dalam ingatan mereka. Ini membolehkan mereka dianalisis dan dipantau untuk masa yang lama. Berdasarkan data ini, doktor boleh memilih rawatan yang sesuai.

Ciri-ciri Cuff

Satu daripada elemen penting tonometer ialah cuff. Ia adalah cangkerang kain, di dalamnya terdapat ruang getah. Di atas manset terdapat Velcro yang dipasang. Pakai elemen ini pada bahu atau pergelangan tangan.

Cuff mempunyai saiz yang berbeza - semuanya bergantung pada tangan seseorang. Untuk ukuran setepat mungkin, adalah penting untuk memilih yang betul saiz yang betul. Dalam kes ini, panjang ruang pneumatik hendaklah sedekat mungkin dengan lilitan lengan pesakit.

Saiz ditentukan oleh 2 nombor:

• untuk kanak-kanak, liputan adalah 15-22 cm (kecil, S);
• cuffs sederhana adalah 22-32 cm (sederhana, M);
• besar - 32-42 cm (besar, L).

Penting: Cuff harus dipilih yang paling sesuai dengan nilai yang ditunjukkan dan lilitan lengan. Untuk menentukan lilitan bahu, anda perlu memberi tumpuan zon tengah antara fossa siku dan paras klavikel.

Peranti pergelangan tangan biasanya berbeza saiz kecil cuffs, oleh itu ia tidak selalu sesuai untuk orang yang berlebihan berat badan.

Fungsi tambahan

Untuk memudahkan penggunaan tonometer, peranti moden mempunyai ciri tambahan. Nombor mereka bergantung pada model peranti. Pilihan peranti tertentu ditentukan oleh kehendak peribadi dan keupayaan kewangan.

Jadi, fungsi tonometer ini termasuk yang berikut:

Beg pembawa sering disertakan juga. Ia membolehkan anda menyimpan peranti dan memudahkan pengangkutannya.

Peraturan pemilihan

Sebelum membeli tonometer, anda perlu memberi perhatian kepada penunjuk berikut:

• ralat pengukuran, kestabilan keputusan yang diperolehi;
• kemudahan penggunaan;
• sesalur kuasa atau bateri, penyesuai tersedia;
• saiz cuff;
• jaminan penyelesaian masalah.

Di samping itu, terdapat kriteria berikut yang mesti anda pertimbangkan:

Ramai orang membuat pilihan antara mekanikal dan peranti automatik. Setiap kategori yang ditentukan peranti mempunyai kelebihan dan kekurangan tertentu. KEPADA faedah utama peranti mekanikal termasuk yang berikut:

1. Ketepatan yang tinggi. Peranti sedemikian memberikan hasil yang boleh dipercayai. Peranti mekanikal sering digunakan dalam kemudahan perubatan.
2. Kemudahan penyelenggaraan. Peranti tidak memerlukan pengecasan bateri atau penggantian bateri. Kadang-kadang terdapat masalah dengan pir, tetapi bahagian tonometer ini boleh diganti dengan mudah.
3. Berleluasa. Model tradisional ini diketahui hampir semua orang.
4. Kos mampu milik. Pemantau tekanan darah mekanikal dianggap paling murah.

Kelemahan peranti sedemikian termasuk kesukaran dalam kelakuan diri ukuran. Mungkin sukar bagi pesakit warga emas untuk memahami cara peranti itu berfungsi. Di samping itu, bacaan anak panah yang bergerak tidak dapat diperbaiki oleh orang yang kurang penglihatan.

Ia juga memerlukan usaha untuk mengukur. Semasa prosedur, anda perlu memampatkan pir untuk mengepam udara ke dalam cuff.

Peranti automatik juga mempunyai beberapa kelebihan. Ini termasuk yang berikut:

Kelemahan meter tekanan tersebut termasuk kos yang lebih tinggi dan keperluan untuk bekalan kuasa. Ini juga menimbulkan beberapa kesukaran apabila menggunakan tonometer oleh pesakit tua.

Pengeluar popular

Hari ini terdapat banyak syarikat yang menghasilkan peranti sedemikian. Jenama yang paling popular termasuk yang berikut:

• Microlife (Microlife);
• Omron (Omron);
• Nissan;
• beurer.

Setiap jenama ini mempunyai kelebihan tersendiri. Apabila memilih, orang ramai dipandu oleh keupayaan kewangan mereka dan fungsi peranti yang diperlukan. Apabila ragu-ragu, sebaiknya berjumpa doktor.

Tonometer adalah peranti yang membolehkan anda memantau tekanan darah. Hari ini, terdapat banyak peranti yang berbeza dalam prinsip operasi dan kehadiran fungsi tambahan. Terima kasih kepada ini, setiap orang boleh memilih peranti yang sesuai bergantung pada keperluan mereka.

Penyakit jantung adalah salah satu daripada tiga penyakit yang paling biasa di dunia. Tekanan darah yang tidak normal adalah tanda pasti perkembangan masalah dengan organ penting utama.

Alat kelas pertama untuk mengesan dan mencegah penyakit jantung ialah tonometer. Setiap peranti perubatan mempunyai "biografi" dan cirinya sendiri. Seterusnya, kita akan pertimbangkan peranti dan prinsip operasi tonometer, serta jenis dan ciri pilihannya.

Tonometer: melihat sejarah dan kaitan

Prototaip pertama muncul di Perancis pada tahun 1828. Doktor Jean Louis Poiseuille menggunakan manometer khas untuk mengukur tekanan.

Peranti ini berfungsi berdasarkan merkuri. Dengan menggunakan kanula, ia dimasukkan ke dalam arteri, yang memungkinkan untuk menentukan tekanan darah dalam keadaan sebenar.

Kaedah bukan invasif (tanpa penembusan terus ke dalam tisu) dikeluarkan hanya selepas hampir 30 tahun. Pakar perubatan Jerman Karl von Fierordt mencipta alat khas, kemudian dipanggil sphygmograph, pada tahun 1854. Teknologi ini telah mendapat populariti dan kredibiliti dengan cepat dalam komuniti perubatan.

Pada mulanya, tekanan darah diukur pada haiwan. Lelaki itu diingati hanya pada tahun 1856, apabila pakar bedah terkenal Favre menyambungkan peranti itu ke arteri manusia semasa operasi.

Tonometer klasik yang terkenal di dunia muncul pada tahun 1905 selepas laporan Nikolai Korotkov, pakar bedah Rusia yang hebat.

Pada tahun 1965, doktor Seymour London menambah baik ciptaan Korotkov dan dikeluarkan variasi automatik, yang memasuki penggunaan perubatan selari dengan model tradisional.

Pada masa ini, permintaan untuk peranti itu sukar untuk dinilai terlalu tinggi. Statistik dengan fasih memberi keterangan: lebih separuh daripada penduduk dunia mempunyai tekanan darah tinggi. Kardiovaskular telah menjadi momok sebenar pada zaman kita. Mereka "semakin muda": semakin kerap orang muda mengalami penyakit jantung. Negara-negara CIS juga tidak memintas serangan itu. Oleh itu keperluan untuk pengesanan penyakit tepat pada masanya. Peranti ini secara tradisinya termasuk dalam gudang barang keperluan untuk orang tua dan orang yang menderita penyakit jantung.

Peranti dan prinsip operasi tonometer

Semua meter boleh dibahagikan kepada dua kelas besar:

• mekanikal. model tradisional. Ia terdiri daripada cuff (tali khas), peniup udara (yang dipanggil pir), stetoskop dan tolok tekanan.
• Automatik. Dihasilkan atas dasar teknologi moden. Terdiri daripada pemadat elektronik dan cuff.

Terdapat apa yang dipanggil tonometer separa automatik. Mereka tidak mempunyai kepentingan bebas, kerana ia adalah sejenis gabungan kelas sedia ada.

Varieti mekanikal masih digunakan hari ini.

Populariti besar timbul kerana reka bentuk radas yang ringkas dan bersahaja. Ciri-ciri peranti tonometer mekanikal:

• Rangkaian manset yang besar. Terdapat "lengan" untuk kedua-dua orang tua dan kanak-kanak.
• Pengecas super (pir) mempunyai dua injap: semak dan nyahcas. Yang pertama memegang udara dalam cuff, yang kedua melepaskannya.
• Stetoskop ialah tiub getah yang digunakan untuk mendengar bunyi jantung.
• Tolok tekanan memaparkan data pada paparan. Anak panah bergerak menunjukkan tekanan darah sedia ada.

Prinsip operasi tonometer mekanikal: "lengan" memampatkan udara, yang secara beransur-ansur dipam oleh pir. Pada masa ini, dengan bantuan stetoskop, irama jantung didengari. Hasilnya akan dipaparkan pada skrin peranti.

Tapak pengukuran tradisional ialah bahu. Tiada siapa yang melarang menentukan tekanan di tempat lain, tetapi ia adalah tepat di bahu bahawa data yang tepat dan stabil direkodkan.

Pemantau tekanan darah automatik ialah pilihan yang lebih maju dari segi teknologi untuk mengukur tekanan darah. Ciri Peranti:

• Kekurangan peniup udara (pir). Hanya ada cuff dan unit elektronik.
• Peralatan boleh menyimpan maklumat tentang ukuran sebelumnya.
• Satu butang pada tolok tekanan memulakan keseluruhan proses.
• Ketersediaan ciri tambahan. Meter automatik boleh mengukur penunjuk kedudukan badan, aritmia dan penunjuk lain.

Tekanan diukur menggunakan kaedah osilometrik. Prinsip operasi: udara dalam cuff dipam secara beransur-ansur dan dilepaskan oleh pemampat khas.

Peranti memantau turun naik udara dalam cuff, yang berlaku disebabkan oleh aliran darah di kawasan yang diapit. Turun naik ditukar kepada isyarat yang diterjemahkan ke dalam nilai digital pada paparan.

Pilihan tonometer - mekanikal atau automatik

Kelebihan meter mekanikal:

• Ketepatan. Peranti dengan tahap kebolehpercayaan yang tinggi menentukan tekanan darah. "Mekanik" selalunya boleh didapati di institusi perubatan.
• Tidak bersahaja. Tidak perlu mengecas semula atau menukar bateri. Mungkin terdapat masalah dengan pir, tetapi elemen itu boleh digantikan dengan yang lain dengan mudah.
• kebiasaan. Model klasik diketahui hampir semua orang.
• Murahnya. Pembelian tidak memerlukan pelaburan yang besar.

Di antara kekurangan, seseorang boleh memilih kerumitan pengukuran. Kadang-kadang sukar bagi orang yang lebih tua untuk memahami prinsip pengendalian peranti, dan tanda-tanda anak panah yang bergerak selalunya tidak boleh dibaca untuk orang yang kurang penglihatan. Ia juga memerlukan sedikit usaha untuk mengukur: pir mesti dimampatkan untuk mengembang cuff.

Kelebihan model automatik:

• Kemudahan penggunaan. Apa yang diperlukan seseorang ialah memakai manset dan menekan butang. Instrumen akan mengambil ukuran sendiri.
• Antara muka intuitif. Pengeluar bekerja untuk menggembirakan pengguna.
• Kepelbagaian. Pasaran penuh dengan berpuluh-puluh model dengan sebarang konfigurasi.
• Paparan digital. Penunjuk dipaparkan dengan jelas dan jelas. Tiada anak panah. Alat automatik Sesuai untuk mereka yang mempunyai masalah penglihatan yang lemah.

Antara keburukan: keperluan untuk mengecas semula dan kos yang tinggi. Unit elektronik perlu dicas semula dari semasa ke semasa. DARI harga tinggi Paradoks yang menarik disambungkan: tanda harga yang tidak sopan harus menolak khalayak sasaran yang diwakili oleh orang yang lebih tua.

Malah, terdapat corak yang bertentangan: model automatik hanya diperoleh kerana kesederhanaan dan kejelasan penggunaan. Varieti mekanikal digunakan terutamanya oleh doktor.

Tiada pilihan yang lebih baik. Seseorang lebih suka apa yang biasa. Terdapat pelbagai jenis peranti perubatan di pasaran dengan tetapan dan fungsi yang berbeza. Anda boleh mencari peranti yang betul dengan mudah.

Tonometer adalah peranti yang telah berkhidmat untuk manusia selama beberapa ratus tahun. Zaman berubah, tetapi penyakit jantung tetap sama. Pengenalpastian dan pencegahan kemungkinan penyakit yang berkaitan dengan jantung dan - tugas utama sedemikian instrumen yang berkesan seperti tonometer.

Masalah tekanan darah (BP) boleh dialami oleh orang sendiri umur yang berbeza. Patologi sistem kardiovaskular seperti hipertensi arteri diperhatikan pada kira-kira satu pertiga daripada populasi dewasa. Angka yang mengecewakan, ditambah dengan usia seseorang, semakin tinggi risiko untuk terkena penyakit ini. Ia tidak boleh diabaikan - akibatnya boleh menjadi terlalu serius. Antaranya strok dan serangan jantung, pening kepala, rasa kurang sihat sahaja. Selalunya, kualiti hidup, dan kehidupan itu sendiri, bergantung pada berapa banyak tekanan telah meningkat atau menurun.

Untuk memastikan tekanan darah terkawal dan sentiasa menyedari perubahannya, peranti khas digunakan - tonometer. Mereka telah dicipta pada tahun 1876, tetapi telah mencapai zaman kita dalam bentuk yang sama sekali berbeza. Pada mulanya, ia adalah belon getah besar yang diisi dengan air. Ia, disambungkan ke manometer dengan tiub, diletakkan di atas arteri. Kira-kira dua dekad kemudian, versi yang lebih biasa muncul dengan manset yang digunakan pada bahu, dan untuk menentukan tekanan, nadi digunakan sambil mengambil kira nilai manometer merkuri. Sememangnya, untuk mendapatkan keputusan yang lebih atau kurang tepat, beberapa pengalaman dan kemahiran diperlukan.

Klasifikasi tonometer moden

Tonometer moden boleh dikelaskan dalam dua cara. cara yang berbeza. Pertama: mengikut kaedah mengukur tekanan darah. Kedua: mengikut kaedah pengikat (tempat di mana cuff digunakan).

Pengukuran tekanan darah dijalankan menggunakan model berikut:

• mekanikal: apabila nilai parameter ditunjukkan oleh anak panah pada dail;
• digital (automatik dan separa automatik): apabila nilai dipaparkan secara digital pada skrin;
• merkuri: apabila nilai tekanan ditentukan oleh paras lajur merkuri.

Terdapat juga tiga cara untuk menggunakan manset:

• pada jari;
• pada pergelangan tangan;
• pada lengan bawah.

Kriteria pertama yang membimbing apabila memilih tonometer ialah kaedah pengukuran. Kami akan membincangkannya secara terperinci, dan menyenaraikan yang lain dalam gambaran keseluruhan.

Pemantau tekanan darah merkuri

Model merkuri adalah antara yang pertama muncul di pasaran, namun, ia berbeza dengan ketara daripada prototaip mereka, yang dibangunkan oleh doktor Riva-Rocci, baik dari segi mutu kerja dan ketepatan. Secara struktur, peranti sedemikian terdiri daripada manometer merkuri dengan pengijazahan dicetak di atasnya, pir dan manset. Menggunakan pir, udara dipam ke dalam manset, sambil mendengar nada dengan stetoskop atau phonendoscope. Tahap tekanan ditentukan oleh tahap kenaikan lajur merkuri. Selalunya, model merkuri adalah profesional, mereka boleh didapati di institusi perubatan.

Kelebihan peranti sedemikian adalah ketepatan yang sangat baik dalam menentukan tekanan darah, dan kelemahannya adalah sifat toksikologi merkuri yang jelas, yang sangat mengehadkan skopnya.

Pemantau tekanan darah mekanikal

Pemantau tekanan darah mekanikal sememangnya popular di kalangan kakitangan perubatan walaupun di institusi perubatan moden, dan ia paling kerap dibeli oleh orang tua. Secara struktural, tonometer tersebut terdiri daripada manset, tiub getah di mana mentol getah disambungkan, phonendoscope dan tolok tekanan dengan anak panah dan skala. Prinsip operasi tonometer mekanikal adalah seperti berikut: cuff digunakan pada bahu, udara dipam dengan pir, dan pada masa ini, nada irama jantung didengar menggunakan phonendoscope. Keputusan pengukuran boleh diperhatikan pada skrin tolok tekanan, ia akan ditunjukkan oleh anak panah yang bergerak.

Kelebihan peranti sedemikian adalah kebolehcapaian (dari segi kos, ini adalah yang paling banyak pilihan murah), ketepatan tinggi penentuan tekanan darah, pengaruh paling sedikit pada bacaan faktor luaran(pergerakan tangan, bercakap semasa pengukuran, dll.), tidak perlu penjagaan khas di belakang peranti.

Kelemahan tonometer mekanikal ialah selalunya ketepatan pengukuran secara langsung bergantung pada kemahiran orang yang membuat pengukuran ini, serta ketepatan pendengaran dan penglihatannya. Semakin berpengalaman seseorang mengukur tekanan, semakin besar kemungkinan hasilnya akan sehampir mungkin dengan sebenar.

Pemantau tekanan darah separa automatik

Tidak seperti dua jenis sebelumnya, tonometer separa automatik sentiasa dilengkapi dengan paparan elektronik yang memaparkan hasil pengukuran. Pada masa yang sama, data dipaparkan bukan sahaja pada tahap tekanan darah, tetapi juga pada kekerapan kontraksi jantung (nadi). Paparan dalam kes ini menggantikan tolok tekanan, jika tidak semuanya sama seperti dalam tonometer mekanikal: pir, dengan mana udara dipam, tiub dan manset. Daripada ciri tambahan dalam tonometer tersebut, mungkin terdapat lampu latar, amaran bunyi tentang penyiapan pengukuran, ingatan untuk beberapa pengukuran tekanan darah sebelumnya.

Kelebihan model separa automatik ialah ia masih tersedia dengan latar belakang model automatik sepenuhnya, tetapi pada masa yang sama ia menyediakan lebih banyak kemungkinan untuk mengukur daripada mekanikal. Ternyata ia adalah sejenis kompromi antara harga dan set ciri. Kehadiran paparan itu pastinya akan dihargai oleh warga emas dan mereka yang mengalami masalah pendengaran dan/atau penglihatan. Dan peranti ini sepenuhnya universal dan autonomi kerana kekurangan keperluan untuk mengecas semula dan penggunaan sumber kuasa tambahan (bateri).

Di antara kekurangannya, adalah wajar untuk menyerlahkan fakta bahawa mereka masih perlu menggunakan usaha fizikal tertentu untuk memaksa udara ke dalam pir (dan tidak setiap orang tua dapat menangani ini), dan hasilnya mungkin tidak tepat jika anda tidak mengikuti arahan. untuk menggunakan peranti. Disebabkan kesilapan, disyorkan untuk melakukan dua atau tiga pengukuran tekanan darah berturut-turut, dan kemudian mengira min aritmetik - nilai ini akan sedekat mungkin dengan yang sebenar.

Pemantau tekanan darah automatik

Pemantau tekanan darah automatik adalah yang paling maju dari segi teknikal, tetapi juga yang paling mahal. Mereka tidak lagi perlu mengepam udara dengan pir, dan pir itu sendiri hilang. Hanya ada cuff dan blok dengan paparan digital yang disambungkan kepadanya melalui tiub, udara dipam secara automatik dan tanpa usaha mekanikal di pihak seseorang. Ini alat pengukur boleh direka untuk dipakai di bahu, pergelangan tangan dan jari. Untuk menghidupkannya, hanya tekan butang pada bekas manometer, dan selepas beberapa saat, maklumat tentang nilai tekanan darah, kadar denyutan jantung dan penunjuk lain akan muncul pada skrin, bergantung pada model yang dipilih. Ciri-ciri tambahan mereka adalah sama seperti dalam model separa automatik. Di samping itu, mereka boleh mempunyai penunjuk pergerakan terbina dalam, penunjuk kedudukan badan manusia yang betul semasa pengukuran, penunjuk kehadiran aritmia, dan fungsi lain.

Kelebihan monitor tekanan darah automatik terletak pada kemudahan penggunaannya, ketiadaan keperluan kemahiran untuk bekerja dengannya, keupayaan untuk mengukur tekanan dalam sebarang keadaan (dalam institusi perubatan, di rumah, atau betul-betul di jalanan dalam situasi kecemasan). Sesetengah model menggunakan dua kaedah sekaligus untuk meningkatkan ketepatan pengukuran: kaedah osilometrik klasik dan kaedah Korotkov.

Walau bagaimanapun, mereka juga mempunyai kekurangan yang mencukupi: sebagai contoh, ini adalah ketepatan yang rendah, yang boleh diperbaiki hanya dengan menjalankan satu siri pengukuran berturut-turut. Kos tinggi monitor tekanan darah sedemikian sering menakutkan pesara biasa - penonton sasaran utama peranti ini. Selain itu, atas sebab perubatan, mereka tidak disyorkan untuk orang yang mengalami hiperekstensi arteri.

Bagaimana untuk memilih tonometer

Seperti yang telah disebutkan di atas, kriteria pemilihan pertama akan menjadi jenis tonometer, yang ditentukan oleh kaedah mengukur tekanan darah. Parameter selebihnya adalah kurang kritikal, tetapi anda masih perlu mengambil kira untuk akhirnya mendapatkan peranti yang benar-benar mudah dan berfungsi.

Jika tonometer dibeli untuk kegunaan individu, anda perlu mengambil kira semua ciri badan orang ini. Pertama, umurnya. Orang muda dan pertengahan umur cukup memimpin imej aktif kehidupan, kami boleh mengesyorkan monitor tekanan darah yang dipasang di pergelangan tangan, untuk orang tua - model automatik dan separa automatik. Walau bagaimanapun, dalam kes kedua, faktor bahan boleh memainkan peranan penting, dalam hal ini pilihan boleh dihentikan pada peranti mekanikal.

Kehadiran penyakit tertentu sistem kardiovaskular juga boleh menjadi faktor penting yang tidak boleh diabaikan. Dalam kes aritmia dan takikardia, model automatik dan separa automatik adalah sesuai, yang secara berurutan boleh mengambil sehingga tiga ukuran berturut-turut dan kemudian membandingkannya pada skrin. Dengan aterosklerosis vaskular, hanya tonometer separa automatik dan automatik yang sesuai, kerana mendengar bunyi jantung dengan phonendoscope adalah sukar dalam kes sedemikian.

Semua model dengan manset mesti dipilih mengikut saiz lengan orang atau kumpulan orang yang akan menggunakan peranti itu. Sebilangan besar peranti mempunyai diameter cuff standard, tetapi dijual, anda juga boleh menemui peranti yang tertumpu pada penggunaan orang yang sangat gemuk. Diameter bulatan di dalamnya boleh mencapai 42 cm Jangan lupa bahawa dari pengancing yang betul cuff selalunya bergantung pada ketepatan ukuran!

Beri perhatian kepada bahan pembuatan phonendoscope - lebih baik jika ia adalah logam, bukan plastik. Dan perkara di sini tidak sama sekali dalam ketahanan yang pertama, tetapi pada hakikat bahawa struktur polimer memburukkan bunyi, dan, dengan itu, menjadikannya sukar untuk bekerja dengan peranti. Kes tolok tekanan juga lebih baik untuk memilih logam.

Jika kedua-dua orang dewasa dan kanak-kanak perlu mengukur tekanan darah dengan tonometer, anda boleh segera membeli model di mana anda boleh menukar manset. Ia akan menjadi lebih selesa untuk meletakkan cuff kanak-kanak pada tangan kanak-kanak itu. Ciri ini biasanya disediakan dalam model automatik dan separa automatik.

Kehadiran lampu latar tidak kritikal, tetapi sangat harta yang berguna, terutamanya jika tonometer dirancang untuk digunakan pada waktu malam. Dengan itu, nombor pada skrin akan lebih mudah untuk dihuraikan.

Pengeluar dan model tolok tekanan popular akan dibincangkan dalam artikel seterusnya.

Kandungan

Pengenalan 4

1 Tujuan dan skop 5

2 Spesifikasi Produk 6

3 Kajian semula penyelesaian sedia ada dan rasional untuk pemilihan struktur 7

3.1 Gambaran keseluruhan penyelesaian sedia ada 7

3.1.1 Pemantau tekanan darah automatik Omron, M10 IT 10

3.1.2 Tonometer separa automatik M1 Plus 11

3.1.3 Tonometer mekanikal LD-81 12

3.2 Rasional untuk pemilihan struktur kawalan 13

3.3 Penerangan tentang prinsip operasi tonometer mengikut rajah kefungsian 14

^ 3.4 Pembangunan model 17

4 Skim struktur dan perihalan komponen individu 24

4.1 Gambar rajah struktur 24

4.2 Pemancar IR AL107A 32

4.3 Photocell FD256 33

4.4 Op-amp siri KR (KF) 1446UDxx 35

^ 4.5 Modul hablur cecair MT–10S1 40

4.6 Pengawal mikro ATmega128 42

4.7 Penukar aras DS275 48

4.8 Penstabil LM78L05 dan LM78L12 50

4.9 Pengiraan penapis 52

5 Pembangunan skema algoritma dan program kawalan 56

^ 5.1 Algoritma fungsi utama 56

5.2 Algoritma fungsi permulaan 57

5.3 Algoritma fungsi bacaan gelombang nadi 58

5.4 Algoritma fungsi pengiraan tekanan min 59

^ 5.5 Algoritma fungsi pengiraan tekanan sistolik 60

5.6 Algoritma fungsi paparan 61

6 Perihalan rajah litar 62

^ 6.1 Penerangan elemen individu 62

6.1.1 Litar analog 62

6.1.2 Pengawal mikro 63

6.1.3 Peranti komunikasi 63

6.1.4 Litar kuasa 63

Kesimpulan 64

Lampiran A 65

Lampiran B 67

pengenalan

Hari ini di ubatan moden dan kehidupan seharian sedang berhadapan dengan isu alat diagnostik baharu. Diagnosis yang tepat adalah mustahil tanpa pemantauan berterusan terhadap tanda-tanda vital seseorang, seperti tekanan darah, kadar nadi, suhu badan, dll. Malangnya, pada masa ini tidak semua parameter ini boleh diukur dengan tepat dalam masa nyata - instrumen sedia ada sama ada tidak cukup tepat, atau kaedah pengukuran adalah invasif, iaitu, ia boleh menjejaskan hasil pengukuran.

Peranti boleh dibuat pada asas elemen sedia ada yang murah, tidak memerlukan kakitangan yang berkelayakan tinggi, dan sesuai untuk digunakan di luar institusi perubatan.

^

1 Tujuan dan skop

Peranti yang direka direka untuk menjawab soalan akut tentang alat diagnostik baharu. Diagnosis yang tepat adalah mustahil tanpa pemantauan berterusan tanda-tanda vital manusia, seperti tekanan darah, kadar nadi, suhu badan, dll. Malangnya, pada masa ini, tidak semua parameter ini boleh diukur dengan tepat dalam masa nyata - peranti sedia ada sama ada tidak tepat cukup, atau kaedah pengukuran invasif, iaitu ia boleh mempengaruhi hasil pengukuran.

Kertas kerja ini membentangkan reka bentuk peranti untuk pengukuran tekanan darah dan denyutan jantung (nadi) tanpa invasif. Peranti sedemikian membolehkan anda mengambil bacaan dengan kerap, dan digabungkan dengan komputer dan cara penyimpanan data, untuk menyimpan statistik terperinci tentang perubahan dalam bacaan ini dan dengan itu juga meramalkan kemungkinan kemerosotan selanjutnya dalam kesejahteraan.

^

2 Spesifikasi Peranti

sedang berjalan kertas penggal peranti telah direka untuk pengukuran bukan invasif bagi tekanan darah min, sistolik dan diastolik, serta kadar denyutan jantung (nadi).

Peranti mempunyai ciri-ciri berikut:

• 
  kos pengeluaran yang agak rendah, dicapai dengan penggunaan komponen yang digunakan secara meluas;
• 
  ketepatan pengukuran yang tinggi;
• 
  tiada pengaruh fakta pengukuran pada keputusan;
• 
  serba boleh aplikasi;
• 
  fleksibiliti dicapai dengan menggunakan komponen standard dan menggunakan kod mudah alih;
• 
  idea genius;
• 
  kemudahan skalabiliti, ketersambungan sensor tambahan atau peranti automasi lain;
• 
  keserasian dengan antara muka standard;
• 
  kemudahan operasi;
• 
  kemudahan pengubahsuaian dan penyesuaian kod;
• 
  julat suhu operasi yang luas.

^

3 Kajian semula penyelesaian sedia ada dan rasional untuk pemilihan struktur

3.1 Gambaran keseluruhan penyelesaian sedia ada

Sehingga kini, terdapat beberapa pelbagai peranti untuk mengukur tekanan darah, tetapi, malangnya, mereka bekerja pada prinsip memaksa udara ke dalam cuff, i.e. adalah cara pengukuran invasif dan tidak boleh digunakan untuk pemantauan kekal. Terdapat juga peranti untuk bacaan bukan invasif, tetapi ia terlalu mahal atau tidak tepat.

Kaedah untuk pemantauan berterusan tekanan darah sistolik dan radas untuk pelaksanaannya diketahui (paten AS N 4030485 bertarikh 06/21/77, MKI A 61 B 5/02), yang terdiri daripada fakta bahawa menggunakan peranti penentukuran dengan penukar cahaya yang menukarkan perubahan dalam keamatan cahaya kepada perubahan dalam amplitud isyarat elektrik, pengukuran keamatan cahaya ditentukan, sepadan dengan perubahan dalam isipadu darah dalam tisu di bawah transduser, amplitud isyarat pembezaan adalah secara berkala sampel dan amplitud isyarat yang sepadan dengan tekanan rujukan dijumlahkan dengannya. Amplitud isyarat ini adalah berkadar dengan tekanan sistolik.

keburukan kaedah ini adalah kandungan maklumat yang rendah kerana hanya tekanan sistolik yang ditentukan.

Kaedah yang diketahui untuk mengukur tekanan min sepanjang lengkung yang diperoleh daripada hasil pengukuran tekanan darah (Jerman, aplikasi N 0S 3511803 bertarikh 9.10.86, MKI A 61 B 5/02), yang terdiri daripada fakta bahawa isyarat yang diterima daripada lengkung tekanan darah ditukar kepada bentuk digital dan pada segmen lengkung tekanan darah, yang kurang daripada kitaran pernafasan, Min ditentukan, dan dalam zon Min terdapat bahagian F memanjang pada kedua-dua belah untuk sekurang-kurangnya satu kitaran jantung, di dalam bahagian F, nilai amplitud terbesar Max dan dua nilai ambang S1 dan S2 ditentukan, sepadan 1/3 dan 2/3 nai nilai yang lebih besar amplitud A1, A3, yang lebih besar daripada nilai S1 yang lebih besar. Berdasarkan nilai amplitud A1, A3 ini, nilai amplitud seterusnya A2, A4 didapati lebih kecil daripada nilai ambang S2. Ini membolehkan anda menentukan antara amplitud berturut-turut A1, A2 - A3, A4 Max 1, Max 2. Nilai yang diukur antara maksimum Max 1 dan Max 2 ini menentukan tekanan purata.

Kelemahan kaedah ini adalah kandungan maklumat yang rendah kerana fakta bahawa hanya tekanan darah purata ditentukan.

Kaedah dan peranti yang diketahui untuk pengukuran tekanan darah tidak langsung (EPO, permohonan 0136212 bertarikh 03.08.83, MKI A 61 B 5/02), terdiri daripada fakta bahawa sekurang-kurangnya satu sensor digunakan, dipegang dengan fokus di dalam lubang, di mana nadi ditentukan, dengan usaha yang berterusan, yang kurang daripada usaha yang dicipta oleh tekanan diastolik aliran darah dalam arteri radial. Nilai maksimum dan minimum bagi isyarat tekanan ditentukan, nilai purata nisbah maksimum dan nilai minimum, kira tekanan sistolik dan diastolik dan tunjukkan pada penunjuk.

Paling hampir dengan produk yang dicadangkan ialah kaedah dan radas untuk menentukan secara automatik tekanan darah sistolik, diastolik dan purata bagi pesakit (Perancis, aplikasi N 2593380 bertarikh 27.01.86, MKI A 61 B 5/02), direka untuk menentukan tekanan darah dalam cara yang tidak invasif. Radas mempunyai garis penguatan dua saluran yang mengandungi penguat dan penapis secara bersiri. Kedua-dua isyarat analog daripada dua saluran didigitalkan oleh penukar A/D. Monitor mempunyai, sebagai tambahan kepada penukar, mikropemproses dengan blok program.

Kelemahan kaedah dan peranti ini adalah skop terhad, pendaftaran berkualiti rendah melalui penggunaan sensor piezoelektrik.
^

3.1.1 Pemantau tekanan darah automatik Omron, M10 IT

Perbezaan utama antara tonometer automatik dan mekanikal adalah kemudahan penggunaannya. Untuk mengukur tekanan dengan monitor tekanan darah automatik, anda hanya perlu membetulkan manset pada lengan anda dan tekan butang. Selepas beberapa saat, hasil pengukuran akan dipaparkan pada skrin peranti.

Rajah 3.1.1.1 Pemantau tekanan darah automatik Omron M10 IT

Spesifikasi:

• 
  Kaedah pengukuran: oscillometric;
• 
  Kelas ketepatan: diuji secara klinikal;
• 
  Penunjuk aritmia;
• 
  Isyarat bunyi;
• 
  
• 
  Saiz manset, lihat: 22-42;
• 
  Purata keputusan;
• 
  Ketepatan pengukuran: tekanan dalam +/- 3 mm. Hg;
• 
  Ketepatan pengukuran: nadi dalam +/- 5% bacaan.

^

3.1.2 Tonometer separa automatik M1 Plus

Pemantau tekanan darah separa automatik berbeza daripada model automatik kerana untuk mengukur tekanan, adalah perlu untuk mengepam udara secara bebas ke dalam manset peranti menggunakan pir. Pada masa ini, tonometer separa automatik secara langsung mengukur tekanan darah dengan sendirinya.

Ketepatan bacaan tekanan darah apabila diukur dengan sphygmomanometer separa automatik adalah sama seperti semasa digunakan.

Rajah 3.1.2.1 Tonometer separa automatik M1 Plus

Spesifikasi:

• 
  Kelas ketepatan: A/A;
• 
  Penunjuk aritmia: ya;
• 
  Isyarat bunyi: ya;
• 
  Kapasiti ingatan: 21 ukuran;
• 
  Bateri: 4 bateri AA;
• 
  Saiz manset, lihat: 22-32.

^

3.1.3 Tonometer mekanikal LD-81

Rajah 3.1.3.1 Tonometer mekanikal LD-81

Spesifikasi:

Julat pengukuran tekanan dari 20 hingga 300 mm Hg.

Had ralat mutlak peranti yang dibenarkan semasa mengukur tekanan dalam manset pada suhu: dari 18 ° hingga 33 ° С hingga +/- 3 dalam julat dari 60 hingga 240 mm Hg. (sehingga +/- 4 dalam julat lain). dari 5° hingga 17° C dan dari 34° hingga 40° C hingga +/- 6.

Keadaan pengendalian instrumen: suhu ambien dari + 10° C hingga + 40° C, kelembapan relatif dari 30% hingga 85%, tekanan atmosfera dari 86 hingga 106 kPa, suhu penyimpanan dan pengangkutan dari - 34° C hingga + 65° C.

Saiz cuff dewasa standard (lilitan lengan lebih kurang 25 hingga 36 cm).

Jisim peranti tidak lebih daripada 340 g.
^

3.2 Rasional untuk pemilihan struktur kawalan

Tugas produk ini adalah untuk membangunkan kaedah untuk menentukan tekanan darah berdasarkan penilaian anjakan dalam titik gelombang nadi yang sepadan menggunakan peranti yang dicadangkan, yang akan memudahkan prosedur pengukuran, meningkatkan kualiti pendaftaran gelombang nadi, dan mengembangkan fungsi .

Prinsip operasi ialah gelombang nadi direkodkan pada arteri radial oleh dua sensor optoelektronik, koordinat amplitud maksimum gelombang nadi diukur, modulus perbezaan dalam nilai koordinat ini diukur, dengan nilai yang mana tekanan arteri min ditentukan, tekanan darah diastolik dikira daripada nilai separuh perbezaan nilai tiga kali ganda bagi min dan tekanan sistolik, derivatif pertama gelombang nadi ini direkodkan, pengimbangan antara maksimum amplitud derivatif pertama gelombang nadi pada titik infleksinya diukur, nilainya digunakan apabila menentukan tekanan darah sistolik melalui faktor pembetulan.

Gambar rajah terperinci peranti yang direka diterangkan di bawah.

^

3.3 Penerangan tentang prinsip operasi tonometer mengikut rajah berfungsi

Rajah 3.3.1 Rajah berfungsi

^

3.4 Pembangunan model

Peranti untuk pengukuran tekanan darah tidak invasif mengandungi dua penderia yang dibuat pada elemen optoelektronik, dua saluran penapis laluan rendah dan dua saluran penguat, input yang masing-masing disambungkan kepada output penderia optoelektronik pertama dan kedua, dua pembeza. , penukar analog-ke-digital, mikropengawal, paparan dan port komunikasi.

Perihalan gambar rajah berfungsi pengendalian peranti yang ditunjukkan di atas: produk silikon dipasang pada arteri radial pesakit, dilengkapi dengan dua pemancar inframerah dan dua fotosel.

Cahaya daripada pemancar dibiaskan sepenuhnya secara dalaman, jadi voltan pada output fotosel adalah sifar.

Apabila gelombang nadi melalui arteri, produk silikon berubah bentuk, oleh itu, fluks cahaya mula mengalir ke fotosel, yang membawa kepada penampilan voltan bukan sifar pada output fotosel.

Dua pasangan pemancar-penerima yang sama diletakkan di sepanjang arteri, i.e. gelombang nadi yang diperhatikan di bawah setiap penderia adalah gelombang yang sama beralih dalam fasa.

Disebabkan oleh sifat semikonduktor fotosel, serta atas sebab-sebab lain, hingar frekuensi tinggi akan hadir pada output fotosel. Untuk menapis bunyi dalam setiap saluran, penapis laluan rendah disediakan, pengiraannya diberikan di bawah.

Selepas penapisan, isyarat mesti dikuatkan kepada tahap kira-kira 5V. Untuk tujuan ini, penguat pada cip penguat operasi digunakan.

Isyarat yang dikuatkan dan bebas hingar yang terhasil disalurkan kepada pembeza, selepas itu 4 isyarat (2 dikuatkan dan ia adalah sama, tetapi dibezakan) disalurkan kepada ADC 10-bit, selepas itu ia diproses dalam mikropengawal. Mengikut algoritma dan formula yang ditetapkan, MK mengira min, tekanan darah diastolik dan sistolik serta kadar nadi.

Selepas menerima keputusan, ia dipaparkan pada paparan LCD dan dipindahkan ke PC untuk analisis dan penyimpanan melalui port komunikasi (RS-232)

Rajah 3.4.1 Dua penderia optoelektronik

Penderia optoelektronik berpasangan 1 dan 2 terletak pada arteri radial. Sinaran yang dihasilkan oleh sumber sinaran, dipantulkan dari kawasan kapal yang dikaji, dimodulasi dalam amplitud oleh denyutan aliran darah. Aliran termodulat ditukar dalam pengesan foto menjadi isyarat elektrik. Unit penapisan dan penguat menapis dan menguatkan isyarat. Isyarat gelombang nadi yang ditapis dan diperkuatkan disalurkan kepada input pembeza, di mana terbitan pertama bahagian sistolik gelombang nadi diasingkan. Isyarat yang diterima pada output unit penguatan dan pembeza disalurkan kepada penukar analog-ke-digital. ADC menukar isyarat analog menjadi pandangan digital diperlukan untuk pengendalian mikropengawal.

Rajah 3.4.2 Gelombang nadi dan bentuk pembezaannya

Mikropemproses menentukan koordinat amplitud maksimum gelombang nadi dan mengira nilai ∆T:

∆T \u003d T 1 -T 2, (1)

T 1 - koordinat amplitud maksimum gelombang nadi yang diperolehi oleh sensor pertama 1;

T 2 ialah koordinat amplitud maksimum gelombang nadi yang diperolehi oleh sensor kedua 2.

Koordinat titik infleksi (maks bentuk pembezaan gelombang nadi) bahagian sistolik gelombang nadi dan nilai ∆T p dikira:

∆Т p = ∆Т 1 -∆Т 2 (2)

∆T 1 - koordinat titik infleksi bahagian sistolik gelombang nadi yang diperolehi oleh sensor pertama 1;

∆T 2 - koordinat titik infleksi bahagian sistolik gelombang nadi yang diperolehi oleh sensor kedua 2.

Nilai tekanan arteri min (medium P) adalah berkadar songsang dengan nilai ∆T:

P sederhana = F(∆T p). (3)

Nilai tekanan darah sistolik (P syst) adalah berkadar songsang dengan nilai ∆T p dan bergantung kepada isipadu strok jantung:

P syst = F(∆T p). (4)

Tekanan diastolik ditentukan daripada formula (P diast):

Pemodelan statistik pemprosesan gelombang nadi yang dilakukan mengikut formula memungkinkan untuk menentukan kebergantungan tepat untuk media P dengan pekali korelasi 0.95:

P sederhana = 86.3-0.82∆T untuk ∆T > 29. (8)

Begitu juga, pergantungan untuk P syst diperolehi dengan pekali korelasi 0.89:

Mengikut jadual yang direkodkan dalam ingatan dalaman mikropemproses, dipilih mengikut nilai yang diperolehi nilai ∆T dan ∆T p nilai min dan tekanan darah sistolik.

Data yang diterima dihantar ke paparan dalaman dan ke peranti luaran.

Kaedah yang dicadangkan untuk menentukan tekanan darah adalah mudah, mudah untuk pesakit, kerana. masa pengukuran mengambil masa tidak lebih daripada 30 saat.

Peranti untuk menentukan tekanan darah dibuat dalam bentuk unit autonomi yang disambungkan oleh kabel fleksibel ke unit sensor. Ia mempunyai penyambung luaran untuk menyambungkan peranti paparan atau PC. Dalam kes ini, gambarajah gelombang nadi pesakit yang diperiksa dan nilai tekanan arteri dan nadi boleh dipaparkan pada peranti luaran.

Apabila menggunakan peranti yang dicadangkan bersama dengan PC, adalah mungkin untuk mengembangkan dengan ketara julat tugas yang perlu diselesaikan.

Rajah 3.4.3 Contoh Keluaran Halaju Gelombang Nadi

Sebagai contoh, peranti, bersama-sama dengan komputer dan kemudahan storan data, membolehkan anda mengambil bacaan dengan agak kerap dan menyimpan statistik terperinci tentang perubahan dalam bacaan ini malah meramalkan kemungkinan kemerosotan selanjutnya dalam kesejahteraan (Rajah 3.4.3).
^

4 Gambar rajah struktur dan penerangan bagi komponen individu

4.1 Gambar rajah blok

Rajah blok menunjukkan elemen yang digunakan untuk melaksanakan fungsi yang diperlukan.

Rajah 4.1.1 Gambar rajah blok

Rajah 4.1.1 menunjukkan gambarajah blok peranti yang direka bentuk. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci.

Sebagai pengesan foto, fotosel domestik FD256 digunakan, yang mempunyai ciri-ciri yang diperlukan dan harga yang rendah. Isyarat daripada fotosel diambil dan dihantar ke litar mikro penapis frekuensi rendah.

Memandangkan pengendalian peranti memerlukan pendaftaran gelombang nadi pada dua titik, adalah wajar bahawa bahagian elektronik peranti sebelum mikropengawal terdiri daripada dua saluran bebas, pautan di dalamnya diduplikasi sepenuhnya.

Penapis frekuensi rendah - Penapis Butterworth dilaksanakan pada elemen aktif (Rajah 4.1.2)

Rajah 4.1.2 gambarajah litar penapis lulus rendah

Pilihan penapis:

Kekerapan pemotongan - 20Hz

Lebar Peralihan - 100Hz

R1 - 44.8 kOhm

R2 - 44.8 kOhm

R3 - 22.6 kOhm

Pengiraan terperinci penapis diberikan di bawah dalam bahagian berkaitan kerja ini.

Untuk menunjukkan prestasi penapis yang dikira, litarnya telah dipasang dalam persekitaran Proteus dan disimulasikan. Sinusoid digunakan sebagai model isyarat yang berguna, dan sinusoid frekuensi tinggi digunakan sebagai bunyi. Seperti yang dapat dilihat daripada graf, penapis laluan rendah dengan cemerlang mengatasi tugas untuk kedua-dua saluran.

Rajah 4.1.3 Simulasi Penapis Lulus Rendah

Rajah 4.1.4 Gambarajah skematik penguat songsang

Voltan keluaran selepas fotosel adalah sehingga 100mV, oleh itu, untuk membawa paras voltan kepada 5V, keuntungan ialah 50.

Penguat ini telah dipasang dalam persekitaran simulasi elektronik Proteus. Di bawah ialah graf kerjanya untuk dua saluran, masing-masing.

Rajah 4.1.5 Simulasi untuk pautan keuntungan

Rajah 4.1.6 Gambarajah skematik pembeza penyongsangan

Untuk mendapatkan terbitan pertama isyarat yang diproses, pautan pembezaan digunakan, dibuat pada cip penguat operasi.

Pembeza ini telah dipasang dalam persekitaran simulasi elektronik Proteus untuk menunjukkan prestasinya. Di bawah ialah graf operasinya dan gambarajah skematik dalam persekitaran Proteus.

Rajah 4.1.7 Jadual operasi dan gambar rajah litar pembeza

Empat isyarat yang diterima disalurkan kepada input ADC. ADC 10-bit terbina dalam pada mikropengawal ATmega telah dipilih sebagai ADC. Kelajuan dan kapasitinya cukup untuk melaksanakan semua operasi yang diperlukan.

Pensampelan berlaku pada frekuensi 20 Hz dengan gangguan daripada pemasa terbina dalam.

Pengukuran parameter penting oleh mikropengawal dilakukan dalam badan kitaran dalam program utama setiap 5 saat. Keputusan yang diperolehi dipaparkan pada paparan LCD.

Paparan MT-10S1 - paparan LCD 10 aksara pengeluaran dalam negeri, diterangkan dengan lebih terperinci di bawah.

Juga, data yang diterima dihantar melalui port RS-232 ke komputer, di mana ia boleh disimpan, diproses selanjutnya, dicetak dan disimpan untuk analisis selanjutnya.

Cip DS275 digunakan untuk padanan tahap. Cip DS275, yang dikeluarkan oleh Dallas Semiconductor, ialah pemacu antara muka RS232 berkuasa talian TX/RX yang serasi sepenuhnya dengan pelaksanaan RS232 standard.

• 
  
• 
  
• 
  

Untuk menggerakkan peranti yang direka, penstabil voltan yang digunakan secara meluas yang dikeluarkan oleh National Semiconductor LM78L05, direka untuk 5 volt, telah dipilih. Penstabil ialah pengawal selia voltan linear kekutuban positif.

Semua penguat operasi dihasilkan dalam negara dan Kualiti tinggi. Ciri-ciri mereka dibincangkan secara terperinci dalam subseksyen yang sepadan di bawah.

^

4.2 Pemancar IR AL107A

Rajah 4.2.1 Penampilan Pemancar IR AL107A

Spesifikasi:

• 
  Spesifikasi;
• 
  Voltan terbalik maksimum 2V;
• 
  Arus hadapan maksimum 100 mA;
• 
  Arus ke hadapan denyut maksimum 600 mA;
• 
  Pemasangan lubang;
• 
  Suhu bekerja-60...85 С;
• 
  Kuasa sinaran P 5.5 mW;
• 
  Voltan ke hadapan 1.8 V;
• 
  pada Ipr semasa 100 mA;
• 
  Panjang gelombang 953 nm;
• 
  Lebar spektrum pelepasan 30 nm;
• 
  Sudut pepejal yang boleh dilihat 15 darjah.

^

4.3 Photocell FD256

Rajah 4.3.1 Kemunculan fotosel FD256

Fotodiod berasaskan silikon.

Spesifikasi:

• 
  Kawasan unsur fotosensitif (berkesan) 1.37mm 2;
• 
  Suhu kerja 20±5 ºC;
• 
  Voltan kendalian 10 V;
• 
  Julat kepekaan spektrum 0.4 - 1.1 µm;
• 
  Ciri spektrum maksimum ialah 0.8 - 0.9 µm;
• 
  Arus gelap tidak lebih daripada 5 nA;
• 
  Kepekaan arus bersepadu tidak kurang daripada 0.02 μA/lx;
• 
  Pemalar masa sendiri (U = 10 V) tidak lebih daripada 12 ns;
• 
  Pemalar masa sendiri (U = 60 V), tidak lebih daripada 2 ns;
• 
  
• 
  Kesnya adalah logam;
• 
  Ambang sensitiviti, tidak lebih daripada 1 x 10 -11 lm x Hz-1/2;
• 
  Ketumpatan penebat elektrik, tidak kurang daripada 180 V;
• 
  Kanta tingkap pintu masuk;
• 
  Kaca bahan tingkap C52-1;
• 
  Berat, tidak lebih daripada 1 g;

• 
  Julat suhu dari -60º C hingga + 85º C;
• 
  Voltan maksimum yang dibenarkan 90 V;
• 
  Pencahayaan maksimum yang dibenarkan ialah 100,000 lux;
• 
  Kadar kegagalan tidak melebihi 3 x 10 -5 h-1 semasa 5000 jam operasi pada tahap keyakinan 0.6.

^

4.4 op amp siri KR(KF)1446UDxx

Op amp CMOS sangat menjimatkan, mempunyai arus pincang input yang rendah, beroperasi pada bekalan kuasa tunggal atau bipolar, dan menyediakan voltan keluaran rel-ke-rel. Disebabkan topologi unik yang memungkinkan ciri-ciri ini, model makro Spice (SMM) baharu diperlukan untuk mendapatkan hasil yang tepat semasa memodelkan reka bentuk litar dalam CAD.

Op amp SMM CMOS yang sangat berjaya telah dibangunkan oleh Semikonduktor Kebangsaan, tetapi mereka tidak menulis model untuk litar mikro Rusia dengan tujuan yang sama.

Siri op-amp model rempah ratus KR(KF)1446UDxx

produk TU Analog fungsian	Bilangan OU	Kekerapan bersendirian Pengukuhan	Penguatan isyarat besar	voltan Offset	Kadar slew V/µs	Arus senyap bagi satu op-amp	Makanan, V
Penguat operasi universal 2 saluran
KR1446UD1A KR1446UD1B KR1446UD1V	2	1,3	80…96	3,0	1,0	1,1	2,5..7,0
Penguat kendalian kuasa mikro 2 saluran
KR1446UD2A KR1446UD2B KR1446UD2V	2	0,05	80…96	6,0	0,035	0,013	2,5…7,0
Penguat kendalian kuasa mikro 4 saluran
KR1446UD3A KR1446UD3B KR1446UD3V	4	0,05	80...96	6,0	0,035	0,013	2,5…7,0
Penguat kendalian kuasa rendah 2 saluran
KR1446UD4A KR1446UD4B KR1446UD4V	2	0,45	80...96	3,0	0,5	0,14	2,5...7,0
Penguat operasi pantas 2 saluran
KF1446UD5A KF1446UD5B KF1446UD5V	2	3,6	80...96	3,0	2,7	3,1	2,5...7,0

Siri op-amp model rempah ratus KR(KF)1446UDxx Bersambung

Produk TU Analog fungsian	Bilangan OU	Kekerapan bersendirian Pengukuhan	Penguatan isyarat besar	voltan Offset	Kadar slew V/µs	Arus senyap bagi satu op-amp	Makanan, V
Penguat kendalian voltan tinggi universal 2 saluran
KF1446UD11A KF1446UD11B KF1446UD11V	2	1,3	80...96	3,0	1,0	1,1	3,0...12,0
Penguat kendalian voltan tinggi kuasa mikro 2 saluran
KF1446UD12A KF1446UD12B KF1446UD12V	2	0,05	80...96	6,0	0,02	0,013	3,0...12,0
Penguat kendalian voltan tinggi kuasa mikro 4 saluran
KF1446UD13A KF1446UD13B KF1446UD13V	4	0,05	80...96	6,0	0,02	0,013	3,0...12,0
Penguat kendalian voltan tinggi kuasa rendah 2 saluran
KF1446UD14A KF1446UD14B KF1446UD14V	2	3,6	80...96	3,0	2,7	3,1	3,0...12,0

Rajah 4.4.1 Taburan output siri OU KR(KF)1446UDxx

Rajah 4.4.2 Gambar rajah struktur op-amp siri KR (KF) 1446UDxx

KR(KF)1446UDxx - satu siri penguat operasi bersepadu CMOS (op-amp) dengan julat lanjutan input yang dibenarkan (dari -U hingga +UCC termasuk) dan voltan keluaran. Siri ini termasuk 9 OU: KR(KF)1446UD1/UD2/UD3/UD4/UD5/UD11/UD12/UD13/UD14.

Penguat mempunyai julat luas voltan bekalan yang dibenarkan. Voltan bekalan boleh sama ada unipolar (-Ucc>0 atau +UCC 0). Walau apa pun, voltan Ucc pada pin +UCC berbanding dengan pin -Ucc boleh berbeza dari +2.5V hingga +7V untuk penguat UD1, UD5 dan dari +3.0V hingga +12.0V untuk UD11, UD14.

Siri KR1446UDxx menyediakan keupayaan untuk memilih op amp dengan arus senyap yang diperlukan bagi setiap penguat (10 μA-UD2, 3, 12, 13; 100 μA-UD4, 14; 0.8mA - UD 1, 11; 2.4mA - UD5) , yang akan memberikan yang terbaik untuk aplikasi tertentu gabungan ciri dinamik dan beban OS dengan penggunaan kuasa minimum.

Impedans input tinggi (>1000MOm) membolehkan op amp berfungsi dengan sumber impedans tinggi.

Perumah litar bersepadu mengandungi sama ada 2 op-amp yang sama (UD1, 11, 2, 12, 4, 14, 5) atau 4 0U (UD3, 13) setiap satu.

Op-amp direka bentuk untuk membina blok bersaiz kecil pelbagai peranti sebagai penguat untuk pemalar dan arus ulang alik, isyarat nadi, penjana, pembanding, dsb. OS boleh digunakan dalam pembinaan jenis berikut peranti: bekalan kuasa, penapis aktif frekuensi rendah, penguat dengan arus input rendah, alat pendengaran, penguat mikrofon, picoammeter, penyepadu, peranti automasi analog-ke-digital.

Spesifikasi:

• 
  Julat lanjutan voltan input dan output (dari -Ucc hingga +UCC);
• 
  Pelbagai voltan bekalan (dari 2.5V hingga 7V dan dari 3.0V hingga 12.0V);
• 
  Pelbagai pilihan arus senyap OS;
• 
  Galangan input tinggi (>1000 MΩ);
• 
  Pembetulan frekuensi dalaman;
• 
  Pembinaan - 8- dan 14-pin DIP atau pakej plastik SO.

^

4.5 Modul kristal cecair MT-10S1

Modul kristal cecair MT-10S1 terdiri daripada pengawal kawalan LSI dan panel LCD. Pengawal kawalan KB1013VG6, yang dikeluarkan oleh ANGSTREM, adalah serupa dengan HD44780 daripada HITACHI dan KS0066 daripada SAMSUNG.

Modul dikeluarkan daripada Lampu latar LED. Modul ini membolehkan anda memaparkan 1 baris 10 aksara. Simbol dipaparkan dalam matriks titik 5x8. Terdapat selang antara aksara yang lebarnya satu titik paparan.

Setiap simbol yang dipaparkan pada LCD sepadan dengan kodnya dalam sel RAM modul.

Modul ini mengandungi dua jenis memori - kod untuk aksara yang dipaparkan dan penjana aksara pengguna, serta logik untuk mengawal panel LCD.

Rajah 4.5.1 Rupa modul kristal cecair MT-10S1

Modul membenarkan:

• 
  modul ini mempunyai dua halaman penjana aksara terbina dalam yang boleh ditukar program (abjad: Rusia, Ukraine, Belarusia, Kazakh dan Inggeris;);
• 
  Bekerja pada kedua-dua bas data 8 dan 4-bit;
• 
  menerima arahan daripada bas data;
• 
  tulis data ke RAM dari bas data;
• 
  baca data dari RAM ke bas data;
• 
  baca status keadaan ke bas data;
• 
  memaparkan kursor berkelip (atau tidak berkelip) daripada dua jenis;
• 
  mengawal lampu latar.

^

4.6 Pengawal mikro ATmega128

Mikropengawal ATmega128 yang dikeluarkan oleh Atmel telah dipilih untuk mengawal keseluruhan peranti dan menukar data dengan PC. Pengawal mikro ini mempunyai beberapa kelebihan berbanding pengawal dan litar mikro lain berdasarkan komponen analog dan digital tradisional:

• 
  Prestasi tinggi, kuasa rendah 8-bit AVR mikropengawal;
• 
  Seni bina RISC lanjutan:
  • 
    133 arahan yang berkuasa, kebanyakannya dilaksanakan dalam satu kitaran mesin;
  • 
    32 8-bit daftar tujuan am+ daftar kawalan peranti terbina dalam;
  • 
    Operasi statik sepenuhnya;
  • 
    Prestasi sehingga 16 juta operasi sesaat pada frekuensi jam 16 MHz;
  • 
    Pengganda terbina dalam melakukan pendaraban dalam 2 kitaran mesin;
• 
  Program dan memori data tidak meruap:
  • 
    Ketahanan 128 KByte dalam sistem ingatan kilat boleh diprogram semula: 1000 kitaran tulis/padam;
  • 
    Sektor but pilihan dengan perlindungan boleh atur cara yang berasingan:
    • 
      Pengaturcaraan intrasistem dengan program but terbina dalam;
    • 
      Operasi dwi terjamin: kebolehan membaca semasa menulis;
  • 
    Ketahanan 4k EEPROM: 100,000 kitaran tulis/padam;
  • 
    SRAM 4 KB terbina dalam;
  • 
    Keupayaan pilihan untuk menangani memori luaran sehingga 64 KB;
  • 
    Perlindungan kod program boleh atur cara;
  • 
    Antara muka SPI untuk pengaturcaraan dalam sistem;
• 
  Antara muka JTAG (mematuhi IEEE 1149.1):
  • 
    Pengimbasan sempadan mengikut piawaian JTAG;
  • 
    Sokongan meluas untuk ciri nyahpepijat terbina dalam;
  • 
    Memori kilat, EEPROM, konfigurasi dan pengaturcaraan bit keselamatan melalui antara muka JTAG;
• 
  Ciri-ciri tersendiri Peranti:
  • 
    Dua 8-bit pembilang pemasa dengan praskala dan mod perbandingan yang berasingan;
  • 
    Dua dilanjutkan 16-bit pembilang pemasa dengan praskala berasingan, mod perbandingan dan mod tangkapan;
  • 
    Kaunter masa nyata dengan penjana berasingan
  • 
    Dua 8-bit saluran PWM;
  • 
    6 saluran PWM dengan resolusi boleh atur cara dari 2 hingga 16 bit;
  • 
    Modulator keluaran perbandingan;
  • 
    8 saluran berganda bagi penukaran A/D 10-bit:
    • 
      8 saluran tidak seimbang;
    • 
      7 saluran pembezaan;
    • 
      2 saluran pembezaan dengan keuntungan boleh dipilih daripada 1x, 10x dan 200x;
  • 
    Antara muka bersiri dua wayar, tidak berorientasikan bait;
  • 
    Dua saluran USART bersiri boleh atur cara;
  • 
    SPI antara muka bersiri dengan sokongan untuk mod tuan/hamba;
  • 
    Pemasa pengawas boleh atur cara dengan penjana terbina dalam;
  • 
    pembanding analog terbina dalam;
• 
  Ciri khas mikropengawal:
  • 
    Set semula kuasa hidup dan litar set semula kuasa turun boleh atur cara;
  • 
    Penjana RC tertentukur terbina dalam;
  • 
    Sumber gangguan luaran dan dalaman;
  • 
    Enam mod untuk mengurangkan penggunaan kuasa: melahu (Idle), pengurangan hingar ADC, jimat (Jimat kuasa), penutupan (Kuasa turun), siap sedia (Bersedia) dan siap sedia lanjutan (Sedia Lanjutan);
  • 
    Pilihan perisian frekuensi jam;
  • 
    Bit konfigurasi untuk bertukar kepada mod keserasian ATmega103;
  • 
    Penutupan am perintang tarik naik pada semua baris port I / O;
• 
  I/O dan lampiran:
  • 
    53 - talian input-output boleh atur cara;
  • 
    64-pin. pakej TQFP;
• 
  Voltan kendalian 4.5 - 5.5V;
• 
  Penggredan kelajuan 0 - 16 MHz.

Teras AVR menggabungkan set arahan yang kaya dengan 32 daftar kerja universal. Kesemua 32 daftar disambungkan terus ke unit logik aritmetik (ALU), yang membolehkan anda menentukan dua daftar berbeza dalam satu arahan dan melaksanakannya dalam satu kitaran. Seni bina ini menawarkan kecekapan kod yang lebih baik dengan mencapai 10 kali ganda prestasi mikropengawal CISC konvensional.

ATmega128 mengandungi ciri-ciri berikut: ROM ISP baca sambil tulis 128 KB, EEPROM 4 KB, SRAM 4 KB, 53 talian I/O universal, 32 daftar operasi universal, pembilang masa nyata (RTC), empat pemasa fleksibel -pembilang dengan membandingkan dan mod PWM, 2 USART, antara muka bersiri dua wayar berorientasikan untuk memindahkan bait, 8-saluran 10-bit. ADC dengan input pembezaan pilihan dengan keuntungan boleh atur cara, pemasa pengawas boleh atur cara dengan pengayun dalaman, port bersiri SPI, antara muka ujian JTAG yang mematuhi IEEE 1149.1 yang juga digunakan untuk akses nyahpepijat onboard dan untuk pengaturcaraan, dan enam kuasa mod pengurangan boleh dipilih perisian. Mod melahu menghentikan CPU, sambil mengekalkan operasi RAM statik, pembilang pemasa, port SPI dan sistem gangguan. Mod Powerdown membolehkan anda menyimpan kandungan daftar apabila penjana dihentikan dan fungsi terbina dalam dimatikan sehingga gangguan atau tetapan semula perkakasan seterusnya. Dalam mod Jimat Kuasa, pemasa tak segerak terus berjalan, membolehkan pengguna menyimpan fungsi pemasaan semasa pengawal yang lain sedang tidur. Mod Pengurangan Bunyi ADC menghentikan CPU dan semua modul I/O kecuali pemasa tak segerak dan ADC untuk meminimumkan hingar impuls semasa penukaran ADC. Dalam mod Siap Sedia, pengayun kristal/resonator terus beroperasi, manakala mikropengawal yang lain berada dalam mod tidur. Mod ini dicirikan oleh penggunaan kuasa yang rendah, tetapi pada masa yang sama membolehkan anda mencapai pulangan terpantas ke mod pengendalian. Dalam Siap Sedia Lanjutan, pengayun utama dan pemasa tak segerak terus berjalan.

Pengawal mikro dihasilkan menggunakan teknologi memori tidak meruap berketumpatan tinggi Atmel. Denyar boleh atur cara terbina dalam sistem membolehkan memori program diprogramkan semula secara langsung dalam sistem melalui antara muka bersiri SPI menggunakan pengaturcara ringkas atau program bersendirian dalam sektor but. Program but boleh menggunakan mana-mana antara muka untuk memuatkan program aplikasi ke dalam memori kilat. Program dalam sektor but terus berjalan semasa mengemas kini bahagian aplikasi memori kilat, dengan itu mengekalkan dua operasi: baca sambil menulis. Disebabkan oleh gabungan 8-bit. RISC Single Chip ISFL CPU ATmega128 ialah mikropengawal berkuasa yang mampu mencapai tahap fleksibiliti yang tinggi dan kos yang berkesan apabila mereka bentuk kebanyakan aplikasi kawalan terbenam.

ATmega128 disokong set penuh alatan reka bentuk perisian dan perkakasan, termasuk: penyusun C, pemasang makro, penyahpepijat/simulator perisian, emulator dalam sistem dan kit penilaian.

Rajah 4.6.1 - pinout mikropengawal ATmega128
^

4.7 Penukar aras DS275

Cip DS275, yang dikeluarkan oleh Dallas Semiconductor, ialah pemacu antara muka RS232 berkuasa talian TX/RX yang serasi sepenuhnya dengan pelaksanaan RS232 standard.

Rajah 4.7.1 - Pinout cip DS275

Litar mikro dipilih sebagai penukar tahap, kerana mempunyai beberapa kelebihan yang jelas:

Dikuasakan oleh talian RX/TX port COM

Operasi Dupleks Penuh Asynchronous

Ia tidak memerlukan elemen luaran, seperti kapasitor, untuk beroperasi (tidak seperti analognya - MAX232)

Rajah 4.7.2 - Contoh mendayakan cip DALLAS DS275

Spesifikasi litar mikro:

• 
  Voltan bekalan - 5/12V;
• 
  Voltan keluaran - ±15V;
• 
  Julat suhu kerja – 0C…+70C.

^

4.8 Penstabil LM78L05 dan LM78L12

Rajah 4.8.1 - Pinout pengatur voltan LM78LXX

Untuk menggerakkan peranti yang direka, penstabil voltan yang digunakan secara meluas yang dikeluarkan oleh National Semiconductor LM78L05 dan LM78L12, masing-masing direka untuk 5 dan 12 volt, telah dipilih. Kedua-dua pengawal selia adalah pengawal selia voltan linear kekutuban positif dan mempunyai persamaan spesifikasi teknikal:

• 
  Voltan keluaran berubah sebanyak ±5% bergantung pada suhu (lihat rajah 4.8.2);
• 
  Arus keluaran - sehingga 100mA;
• 
  Perlindungan haba terbina dalam;
• 
  Penghad arus terbina dalam;
• 
  Tersedia dalam pelbagai pakej (TO-92, SO-8, pelbagai pakej SMD, dll.);
• 
  Tidak memerlukan komponen luaran;
• 
  Voltan keluaran 5 dan 12 V.

Rajah 4.8.2 - Ciri suhu penstabil
^

4.9 Pengiraan penapis

Malangnya, isyarat yang diterima daripada pengesan foto adalah bising. Bunyi ini mempunyai dua komponen - hingar foton dan bunyi semikonduktor - dan bersifat frekuensi tinggi.

Untuk menyelesaikan masalah isyarat yang bising, penapis laluan rendah direka untuk ditempatkan selepas setiap pengesan foto.

Seperti yang anda ketahui, kadar denyutan jantung maksimum ialah kira-kira 200 denyutan seminit, i.e. sehingga 4Hz. Untuk meningkatkan ketepatan pengukuran, kami akan mengambil bacaan 20 kali sesaat, i.e. kekerapan potong bagi penapis laluan rendah ialah 20Hz.

Memandangkan pengiraan penapis dan penarafan komponen adalah tugas yang mudah tetapi teliti, yang mudah membuat kesilapan, kami menggunakan perisian khas yang dibangunkan di jabatan AUTS untuk mengira penapis.

Rajah 4.9.1 Parameter Penapis Lulus Rendah

Rajah 4.9.1 menunjukkan parameter penapis yang dikira. Memandangkan penguat sudah disertakan dalam litar, penapis tidak diperlukan keuntungan tambahan di rantau penghantaran dan keuntungan ditetapkan kepada perpaduan.

Rajah 4.9.2 Perbandingan pelbagai jenis penapis

Ia telah memutuskan untuk menggunakan penapis Butterworth, kerana ia membolehkan anda mendapat tindak balas frekuensi yang sangat lancar di rantau keuntungan (Rajah 4.9.2). Kerataan garis potong diimbangi oleh fakta bahawa bunyi frekuensi tinggi masih bermula pada frekuensi kira-kira 1 kHz, i.e. mereka akan banyak pudar.

Rajah 4.9.3 Gambarajah skematik pensuisan bahagian penapis

Program pengiraan mencadangkan penapis Butterworth tertib kedua, yang mudah dilaksanakan menggunakan hanya satu pautan, ditunjukkan dalam Rajah 4.9.3.

Rajah 4.9.4 Penarafan elemen yang dikira

Rajah 4.9.4 menunjukkan penarafan yang dikira bagi elemen penapis, dikurangkan kepada julat penilaian standard.

R1 - 44.8 kOhm

R2 - 44.8 kOhm

R3 - 22.6 kOhm

Rajah 4.9.5 Tindak Balas Kekerapan Penapis Lulus Rendah

Rajah 4.9.5 menunjukkan tindak balas frekuensi penapis yang dikira. Adalah mudah untuk melihat bahawa penapis yang dikira memenuhi sepenuhnya keperluan yang ditetapkan.

^

5 Pembangunan skema algoritma dan program kawalan5.5 Algoritma fungsi untuk mengira tekanan sistolik

Rajah 5.5.1 - Gambar rajah blok fungsi pengiraan tekanan sistolik

^

5.6 Algoritma fungsi paparan

Rajah 5.6.1 - Gambar rajah blok fungsi output data pada skrin
^

6 Penerangan gambarajah litar

Selaras sepenuhnya dengan gambarajah blok, di bawah adalah penerangan tentang blok individu dan elemen gambarajah litar elektrik.

Peranti yang direka terdiri daripada dua saluran penghantaran data, mikropengawal dengan ADC terbina dalam, paparan LCD dan port komunikasi. Setiap saluran penghantaran data terdiri daripada optocoupler, penapis laluan rendah, penguat dan pautan pembezaan.

^

6.1 Penerangan tentang elemen individu

6.1.1 Litar analog

XP4 - penyambung untuk menyambung kepada dua optocoupler

Penapis frekuensi rendah digunakan untuk memotong semikonduktor frekuensi tinggi dan hingar foton daripada isyarat berguna yang diterima daripada fotosel yang merupakan sebahagian daripada optocoupler.

R1, R2, R3, R4, C6, C7, DA1 dan R10, R11, R12, R13, C9, C10, DA4 ialah penapis laluan rendah dengan frekuensi cutoff 20Hz.

Memandangkan isyarat yang diterima daripada fotosel mempunyai amplitud hanya 100mV, penguat isyarat pada cip penguat operasi digunakan untuk menaikkan tahap isyarat kepada 5V.

R5, R6, R7, DA2 dan R14, R15, R16, DA5 adalah penguat berdasarkan cip penguat operasi dengan keuntungan K=50.

Untuk mendapatkan terbitan pertama isyarat yang ditapis, sepasang pautan pembezaan digunakan.

R8, R9, C8, DA3 dan R17, R18, C11, DA6 ialah pembeza dengan pemalar masa T=0.1

6.1.2 Pengawal mikro

ADC terbina dalam sampel mikropengawal 4 menerima aliran data; mikropengawal memproses data yang diterima, mengira purata, tekanan diatolik dan sistolik, serta nadi. Di samping itu, mikropengawal menghasilkan petunjuk pada LCD dan menghantar data yang diterima ke PC melalui port komunikasi.

DD1 - mikropengawal dengan ADC 10-bit terbina dalam

Q1 - resonator kuarza dengan frekuensi 20 MHz

C1, C2 - kapasitor tambahan untuk litar berayun

^

6.1.3 Peranti komunikasi

Paparan LCD digunakan untuk memaklumkan pengguna, dan port komunikasi RS-232 digunakan untuk memindahkan data ke PC.

DD2 - cip padanan tahap voltan untuk port RS-232

XP1 - Penyambung port komunikasi RS232

XP3 - penyambung LCD

^

6.1.4 Litar kuasa

Litar kuasa menyediakan voltan stabil 5V untuk kuasa semua analog aktif dan komponen diskret peranti.

XP2 - penyambung untuk sambungan sumber luar makanan

DA0 ialah pengawal selia voltan yang membekalkan kuasa kepada peranti dengan voltan 5V.

Kesimpulan

Dalam kerja ini, kami mereka bentuk peranti untuk pengukuran bukan invasif
tekanan darah dan kadar denyutan jantung (nadi). begitu
peranti membolehkan anda mengambil bacaan dengan kerap, dan secara agregat
dengan komputer dan kemudahan penyimpanan data - untuk menjalankan terperinci
statistik perubahan dalam petunjuk ini dan dengan itu juga
meramalkan kemungkinan kemerosotan lagi kesejahteraan.
Peranti boleh dibuat pada asas unsur sedia ada yang murah,
tidak memerlukan kakitangan yang berkelayakan tinggi, sesuai untuk digunakan
kemudahan perubatan luar.

Semasa reka bentuk peranti, pengetahuan dan kemahiran yang diperoleh selama bertahun-tahun mempelajari kepakaran "Automasi dan Kawalan dalam Sistem Teknikal" terlibat sepenuhnya.
^

Lampiran A

Listeg dengan tugasan akan disisipkan di sini.

Dan inilah halaman kalendar.

Lampiran B

Bibliografi

1. 
   Novatsky A.A. Abstrak elektronik untuk kursus "Elektronik Komputer".
2. 
   J.F. Robotik Muda Leningrad, Kejuruteraan Mekanikal, 1979
3. 
   A. A. Krasnoproshina Elektronik dan kejuruteraan litar mikro Kyiv, Sekolah Tinggi, 1989
4. 
   Denisenko T.A., Tikhonchuk S.T. Garis panduan mengenai penggunaan pengawal keluarga SIMATIC S5, OGPU, 1998.
5. 
   Yampolsky L.S., Melnichuk P.P., Samotkin B.B. Sistem berkomputer fleksibel, Zhitomir, 2005
6. 
   D. Morman, L. Heller Fisiologi sistem kardiovaskular.
7. 
   Mandel W.J. Aritmia jantung. Mekanisme, diagnosis, rawatan. Dalam 3 jilid
8. 
   Yakovlev V.B., Makarenko A.S., Kapitonov K.I. Diagnosis dan rawatan aritmia jantung.