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医用点滴自动报警及通信系统.pdf

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医用 点滴 自动 报警 通信 系统
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201020686348.8

申请日:

20101229

公开号:

CN201930313U

公开日:

20110817

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:
IPC分类号: A61M5/14,A61M5/36 主分类号: A61M5/14,A61M5/36
申请人: 黑龙江大学
发明人: 丁树春,蔡良卫,陈元浩,陈胜,赵聪
地址: 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学电子工程学院
优先权: CN201020686348U
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201020686348.8

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

本实用新型提供一种稳定性好、安全可靠的医用点滴自动报警及通信系统。它是由供电单元、传感器、信号放大及模数转换器、单片机、控制单元、报警单元和显示器组成的,传感器连接信号放大及模数转换器,信号放大及模数转换器连接控制单元和单片机,单片机连接报警单元和显示器,供电单元分别连接传感器、信号放大及模数转换器、单片机、报警单元和显示器。本实用新型采用电子秤技术和软件抗干扰技术,不仅能实时监测药瓶剩余药量和点滴速度,而且能准时地预警或报警并连接护士站通信。同时兼具安全、高效、准时和低成本等优点。

权利要求书

1.一种医用点滴自动报警及通信系统,它是由供电单元、传感器、信号放大及模数转换器、单片机、控制单元、报警单元和显示器组成的,其特征在于:传感器连接信号放大及模数转换器,信号放大及模数转换器连接控制单元和单片机,单片机连接报警单元和显示器,供电单元分别连接传感器、信号放大及模数转换器、单片机、报警单元和显示器。

说明书



(一)技术领域

太阳城集团本实用新型涉及电子技术,具体说就是一种医用点滴自动报警及通信系统。

(二)背景技术

点滴注射是疾病治疗的一种常用手段,无论在门诊还是住院部,护士给患者点滴注射时,药液滴完与否大多都是人工提醒,经常是患者家属去请护士前来更换或移去药瓶,患者按铃呼叫的设施只有少数大医院具备。患者在接受点滴注射时,必须时刻观察药液位置,特别担心药液已经滴完而未能察觉。为此,市场上也出现过利用红外或电容传感器来监测药瓶液量的点滴报警装置,由于稳定性、可靠性欠佳而未能推广应用。

(三)发明内容

太阳城集团本实用新型的目的在于提供一种稳定性好、安全可靠的医用点滴自动报警及通信系统。

本实用新型的目的是这样实现的:它是由供电单元、传感器、信号放大及模数转换器、单片机、控制单元、报警单元和显示器组成的,传感器连接信号放大及模数转换器,信号放大及模数转换器连接控制单元和单片机,单片机连接报警单元和显示器,供电单元分别连接传感器、信号放大及模数转换器、单片机、报警单元和显示器。

本实用新型一种医用点滴自动报警及通信系统,采用现有非常成熟的高精度电子秤技术和软件抗干扰技术,运用称重传感器和高精度模数转换器对悬挂的药瓶或药袋的质量进行监控,不仅能实时监测药瓶剩余药量和点滴速度,而且能准时地预警或报警并连接护士站通信。同时兼具安全、高效、准时和低成本等优点。采用24位模数转换器,最低称重能达到0.02g,最少监测到非常低的点滴速度下流30秒的液量,这为点滴的安全准时报警提供了保障;同时具有和护士站通信的功能。

(四)附图说明

太阳城集团图1为本实用新型的结构方框图;

图2为本实用新型的软件程序流程图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。

太阳城集团实施例1:结合图1,本实用新型一种医用点滴自动报警及通信系统,它是由供电单元、传感器、信号放大及模数转换器、单片机、控制单元、报警单元和显示器组成的,其特征在于:传感器连接信号放大及模数转换器,信号放大及模数转换器连接控制单元和单片机,单片机连接报警单元和显示器,供电单元分别连接传感器、信号放大及模数转换器、单片机、报警单元和显示器。

实施例2:结合图1、图2,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:使用现有非常成熟的高精度电子秤技术和软件抗干扰技术,运用称重传感器和高精度模数转换器对悬挂的药瓶或药袋的质量进行监控。分为硬件实现和软件实现两大部分。硬件部分又分为供电单元、传感器、信号放大及模数转换器、单片机、显示器、报警单元和控制单元共七部分,主要部分说明如下:

(1)供电单元

太阳城集团本系统选用电池和主电源两种方式供电。电池为9V电池,经过线性变压芯片输出3.3V和5V给系统供电;主电源选5V的开关电源线性变压芯片获得3.3V,3.3V和5V一起给系统供电。

(2)传感器

出于考虑药瓶不超过1kg、人工挂瓶压力不超过2kg和挂药瓶方便等原因,所以选用可悬挂式高精度称重范围2kg的六线式称重传感器。

太阳城集团(3)信号放大及模数转换器

本系统利用内置PGA的24位∑-Δ型ADC具体型号为ADI公司的AD7192,其精度用于处理称重传感器能够达到0.02g,充分满足系统功能需要。

(4)控制单元

本控制单元由一个微调电位器和三个按键组成。微调电位器用于调药瓶或药袋的规格档。三个按键中,其一是系统复位键,其二是开关机键,最后一个是设定键。

(5)单片机

太阳城集团此部分是系统的核心,通过程序设计处理信号放大及模数转换器输入的数据,实现报警、通信和显示等功能。这几部分连接如下:药瓶悬挂在平梁型称重传感器的一端,另一端被固定在架上,传感器和信号放大及模数转换器连接,信号放大及模数转换器把太阳城集团再传给单片机,单片机经过程序设定的算法处理太阳城集团一方面在显示器上显示,一方面判断药瓶重量是否到达的报警门槛。一旦达到报警门槛就启动报警单元和串口通信进行报警。控制单元是知道报警现象后对系统采取处理的途径或可以通过控制单元设定悬挂的药瓶的空瓶质量。因为系统的程序里已经把滴管等其他与瓶关联的质量考虑进去,所以只要通过微调电位器就可以设定悬挂的药瓶的空瓶质量达到获取液量的准确值。下面以实例的形式阐述:

采用AD7192信号放大及模数转换器可以直接与称重传感器接口。只需在模拟输入端用一些滤波器,在基准电压引脚上配置一些电容等外部元件,便可满足电磁屏蔽(EMC)要求。来自称重传感器的低电平信号由AD7192的内置PGA放大。该PGA经过编程,以128的增益工作。AD7192的转换结果送至微控制器,将数字太阳城集团转换为重量并显示在LCD上。

为实现最佳AD7192信号放大及模数转换的性能,使用一个6线式称重传感器。除激励、接地和2个输出连接外,6线式称重传感器还有2个检测引脚。这些检测引脚分别与惠斯登电桥的高端和低端相连,因此可以精确测量电桥上产生的电压。此外,AD7192具有差分模拟输入,接受差分基准电压。称重传感器差分SENSE线路与AD7192基准电压输入端相连,可构成一个比率式配置,不受电源激励电压的低频变化影响。

太阳城集团在供电单元里一个5V低噪声稳压器用来确保AD7192和称重传感器获得低噪声电源。低噪声稳压器ADP3303(5V)用来产生5V电源。为优化电磁屏蔽性能,稳压器输出先经过滤波,然后再给AD7192和称重传感器供电。3.3V数字电源利用ADP3303(3.3V)稳压器产生。由于电源或接地层上的任何噪声都会给系统带来噪声,导致电路性能降低,因此必须用低噪声稳压器产生供给AD7192和称重传感器的全部电源。

使用灵敏度为2mV/V的2kg称重传感器,激励电压为5V时,来自称重传感器的满量程信号为10mV。称重传感器具有相关失调电压或TARE。此TARE的幅度最高可达称重传感器满量程输出信号的50%。称重传感器还有最高可达满量程±20%的增益误差。AD7192采用5V基准电压,增益设置为128且器件配置为双极性工作模式时,其模拟输入范围等于±40mV。相对于称重传感器的满量程信号(10mV)而言,AD7192的模拟输入范围较宽,有利于确保称重传感器的失调电压和增益误差不会使ADC前端过载。当输出数据速率为4.7Hz时,AD7192的均方根噪声为11nV。无噪声采样数等于

10mV6.6×11nV=137,740---(1)]]>

其中系数6.6用来将均方根电压转换为峰峰值电压。

太阳城集团以克(g)为单位表示的分辨率等于

2kg1.7,740=0.015g---(2)]]>

无噪声码分辨率等于

log2(137,740)=log10(137,740)log10(2)=17bits---(3)]]>

太阳城集团在实际操作中,称重传感器本身会引入一定的噪声。AD7192的漂移也会导致称重传感器发生一定的太阳城集团和温度漂移。将1kg重物置于称重传感器上,并收集500次转换结果所测得的输出性能。经过软件计算和测试该系统的精度达到0.02克,这为系统能够监测非常低的点滴速度下点30秒药量获得了保障。事实上经过实验,获得的数据表明,在1滴每秒的点滴速度下60秒的药液流量是1g左右,也就说这种医用点滴自动报警及通信系统能够准确地分辨所需要的剩余药量值。在考虑护士站和病房之间存在一定的路程,初步程序设定为2分钟路程,结果正如所想这种系统准确地在药瓶剩两分钟的药量时报警。

本实用新型的有益效果是:本实用新型.经过在黑龙江大学医院进行临床实验证明,能够在剩2分钟甚至更少的药量时报警通信,证明该系统高效安全可靠。

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