便携式医疗仪器的主要设计注意事项

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便携式医疗仪器的主要设计注意事项

不论是开发血糖仪、数字血压计、血气计、数字脉搏 / 心率监视器甚至数字温度计,都采用五个常见于每个仪器的系统级块:电源 / 电池管理、控制和数据处理、传感器输入放大和 A/D 转换、某些类型的显示屏以及传感器元素本身。在开发过程中,主要设计注意事项包括哪些呢?请看本文。

不论是开发血糖仪、数字血压计、血气计、数字脉搏 / 心率监视器甚至数字温度计,都采用五个常见于每个仪器的系统级块:电源 / 电池管理、控制和数据处理、传感器输入放大和 A/D 转换、某些类型的显示屏以及传感器元素本身。一般而言,这些都是半导体控制的手持设备,依靠电池操作,且使用各种生物传感器进行测量。很显然,这些块的实际实现拓扑在仪表类型和特性集的感应、处理和信息显示需求上都大不相同。

主要设计注意事项包括由延长电池寿命需求驱动的超低功耗和高效率,以及由用户需要快速了解其使用状态驱动的高精度与快速响应时间。其它要求产生了以下需求:允许存储历史资料的附加存储器、可将数据上传到家庭或医生办公室甚至可访问传感器的计算机的有线或无线接口,以及好 / 不好的指示的潜在音频反馈或更复杂的逐步利用指令。添加这些功能而不增加功耗是一项重大的挑战。德州仪器 (TI) 微控制器、仪表和高速缓冲放大器、电源和电池管理、音频放大器,以及无线和无线接口设备系列为便携式医疗应用提供理想的工具箱。

普通内核子系统包括:

模拟前端 / 传感器接口:生物传感器和环境温度输入先被放大,然后被 A/D 转换器数字化。

LCD/LED/ 键盘:数据显示和输入。

微控制器:执行血糖测量过程并控制与存储器和外设的接口。它还为血糖监视程序将语音合成器软件执行为输出语音指令。

音频放大器:放大来自 PWM 电路或 DAC 的音频输出。 PWM 发出哔哔声,通知何时提供测量结果。来自语音合成器软件的 DAC 输出语音指令。 存储器 / 外设:测量结果作为数据日志存储在 EEPROM 或 FLASH 存储器中,通过 USB 接口可上传到 PC 。

电源管理和转换:转换输入电池电源以运行各种功能块。

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