BP01型压力传感器及其在便携式电子血压计中的应用.doc

BP01型压力传感器及其在便携式电子血压计中的应用本文介绍了德利康公司的BP01型压力传感器的主要性能和参数给出了一个用BP01作传感器组成的便携式电子血压计的实际电路,并对该应用电路的工作原理进行了说明,同时给出了该便携式电子血压计电路的设计和调试方法。关键词：压力传感器;便携式电子血压计;BP011概述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300V。2 BP01的主要性能参数BP01的内部等效电路和外形封装如图1所示;表1所列为BP01在电源电压Vs为5.0V、环境温度TA为25时的主要性能参数。BP01的极限参数如下：最大工作电压：20VDC;最大耐压：1500 mmHg;工作温度范围：070;引脚焊接温度(最大值)：250(24秒)。3 基于BP01的电子血压计3.1工作原理用BP01构成的便携式电子血压计的原理电路如图2所示,它由偏置电源电路(A1、A2)、前置处理电路(A3A6)、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0200mmHg,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：a.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。b.前置处理电路前置处理电路由A3A6四个运算放大器组成,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。c.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。3.2调试方法a.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。b.前置电路增益的调整压力传感器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10k,则增益电阻RT应为1.1k。调试时可先用电位器调整输出值,再用万用表测出该电位器的阻值,最后再换成固定电阻。c.满量程调整满量程调整时,先在显示电路的输入端加上200mV电压,然后调整电位器RP2,使其读数为199.9mmHg即可。上调整完成之后,一般应多重复几次,以使显示值可靠地符合精度要求。3.3元器件的选择为保证测量精度,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。4 结束语在使用压