基于BP01型压力传感器在便携血压计中应用
1 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±300μv。
2 bp01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：0～70℃;
●引脚焊接温度(最大值)：250℃(2～4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(a3～a6)、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0～200mmhg，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a3～a6四个运算放大器组成，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10kω，则增益电阻rt应为1.1kω。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
在使用压力传感器bp01和其它器件设计便携式电子血压计时，应注意的是：对于不同的偏置电压，其输出也不同，因而前置处理电路的增益应做相应的调整，以满足满量程的不同要求。
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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：0～70℃;
●引脚焊接温度(最大值)：250℃(2～4秒)。
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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(a3～a6)、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0～200mmhg，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a3～a6四个运算放大器组成，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。
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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
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若选取电阻r1为10kω，则增益电阻rt应为1.1kω。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。
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4 结束语
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