压阻式压力感测电路制造技术

本公开描述一种压阻式压力感测电路，其应用于血管内压力测量导管中，其包括：感测单元，其用于检测血管内的血压并输出血压信号，感测单元包括具有第一可变电阻元件的第一压力感测部件和具有第二可变电阻元件的第二压力感测部件；处理单元，其与感测单元连接并接收由感测单元测量的测量血压信号，并且对测量血压信号进行处理；以及计算单元，其接收由处理单元处理后的测量血压信号、以及来自存储单元的补偿参数和函数关系，并且基于测量血压信号、补偿参数和函数关系计算出真实血压值。在这种情况下，能够使计算单元在计算时基于上述补偿系数和函数关系得出正确的血压值，能够进一步提高血管内血压值测量的准确性。提高血管内血压值测量的准确性。提高血管内血压值测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
压阻式压力感测电路


[0001]本公开大体设计一种压阻式压力感测电路。

技术介绍

[0002]由于传感器加工工艺的限制，某些半惠斯登电桥压阻式压力传感器压力测量结果受温度影响较大，需要使用传感器温度对压力测量结果进行补偿。在一些情况下，传感器的温度可以通过专门的温度测量部件进行测量，但此方法会对传感器的结构和体积有较大影响，另一种方式是通过传感器两个半桥的可变电阻的变化情况计算得出传感器的温度，此方法基于通用的半桥压阻式压力传感器即可实现，无需额外增加温度测量电路或结构。
[0003]现有基于ADC单端采样来计算半桥压阻式压力传感器温度的方法中也主要存在两个问题，第一是该方法直接使用ADC输出的半桥电阻计算温度，在电路中存在滤波或其它电路的情况下，ADC输出的电阻与传感器半桥的真实电阻值不相等，会导致计算出的温度不准确；第二是计算过程过于依赖于传感器厂家给出的相关系数(如温度对电阻影响系数K
T
、压力对电阻影响系数K
P
、温度对灵敏度影响系数K
S
)，这些系数的离散度较大，会导致不同传感器计算得到的温度差异较大，温度测量的一致性较差，进而导致测量出的压力值不准确。

技术实现思路

[0004]本公开有鉴于上述现有的状况，其目的在于提供一种能够准确测量压力值的压阻式压力传感器结构以及方法。
[0005]为此，本公开第一方面提供了一种压阻式压力感测电路，其应用于血管内压力测量导管中，包括：感测单元，其用于检测血管内的血压并输出血压信号，所述感测单元包括具有第一可变电阻元件的第一压力感测部件和具有第二可变电阻元件的第二压力感测部件，所述第一可变电阻元件和所述第二可变电阻元件的阻值受压力和温度的改变而变化；处理单元，其与所述感测单元连接并接收由所述感测单元测量的测量血压信号，并且对所述测量血压信号进行处理；存储单元，其至少存储有包括温度对所述感测单元的补偿系数、压力对所述感测单元的补偿系数和温度对所述感测单元的灵敏度补偿系数，以及包括所述第一可变电阻元件的测量值与真实值的第一函数关系、所述第二可变电阻元件的测量值与真实值的第二函数关系；以及计算单元，其接收由所述处理单元处理后的所述测量血压信号、以及来自所述存储单元的补偿参数和函数关系，并且基于所述测量血压信号、所述补偿参数和所述函数关系计算出真实血压值。
[0006]在本公开的第一方面中，通过存储单元存储有包括温度对感测单元的补偿系数、压力对感测单元的补偿系数和温度对感测单元的灵敏度补偿系数，以及包括第一可变电阻元件的测量值与真实值的第一函数关系、第二可变电阻元件的测量值与真实值的第二函数关系，由此能够使计算单元在计算时基于上述补偿系数和函数关系得出正确的血压值，能够进一步提高血管内血压值测量的准确性。
[0007]另外，在本公开第一方面所涉及的压阻式压力感测电路，可选地，所述感测单元还
包括第三电阻元件和第四电阻元件，所述第一可变电阻元件的一端和所述第二可变电阻元件的一端连接，并接电源，所述第一可变电阻元件的另一端和所述第三电阻元件的一端连接；所述第二可变电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的一端连接，所述第三电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的另一端连接，并接地。由此，能够使该压阻式压力感测电路根据两路可变电阻元件测量到的压力信号以及外界施加的温度信号，在计算单元中联立求解得出压力值和温度值。
[0008]另外，在本公开第一方面所涉及的压阻式压力感测电路，可选地，所述处理单元包括第一放大器、第二放大器和模数转换器，所述第一放大器的输入端、所述第二可变电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的一段连接，所述模数转换器具有作为输入端的第一连接端和第二连接端以及输出端，所述第一放大器的输出端与所述模数转换器的第一连接端连接；所述第二放大器的输入端与所述第一可变电阻元件的另一端和所述第三电阻元件的一端连接，所述第二放大器的输出端与所述模数转换器的第二连接端连接；所述模数转换器的输出端为所述处理单元的输出端。由此，能够利用放大器对感测单元输出的微弱信号进行放大处理，能够利用模数转换器将感测单元输出的模拟信号转换为计算单元可识别的数字。
[0009]另外，在本公开第一方面所涉及的压阻式压力感测电路，可选地，所述存储单元设置于所述感测单元内。由此，能够实现补偿系数和第一可变电阻元件和第二可变电阻元件的一一对应。
[0010]另外，在本公开第一方面所涉及的压阻式压力感测电路，可选地，还包括第五电阻元件、第六电阻元件、第一电容和第二电容，所述第五电阻元件的一端与所述第二可变电阻的另一端和所述第四电阻元件的一端连接，所述第五电阻元件的另一端与所述第一电容的一端和所述第一放大器的输入端连接；所述第一电容的另一端接地；所述第六电阻元件的一端与所述第一可变电阻元件的另一端和所述第三电阻元件的一端连接，所述第六电阻元件的另一端与所述第二电容的一端和所述第二放大器的输入端互连；所述第二电容的另一端接地。由此，能够利用第五电阻元件和第六电阻元件的限流作用以保护该电路，能够利用第一电容和第二电容的滤波作用以滤除电路中可能出现的杂波信号。
[0011]另外，在本公开第一方面所涉及的压阻式压力感测电路，可选地，所述第一函数关系和所述第二函数关系分别为线性关系。由此，能够准确的计算出一可变电阻元件和第二可变电阻元件的真实值。
[0012]本公开第二方面提供一种压阻式压力感测电路压力的补偿方法，包括：利用多个已知阻值的电阻替换第一可变电阻元件和第二可变电阻元件，并根据所述第一可变电阻值的测量值与真实值的第一函数关系、所述第二可变电阻值的测量值与真实值的第二函数关系，计算出所述第一函数关系和第二函数关系的参数；在多个不同的温度与压力之下，测量所述第一可变电阻元件和所述第二可变电阻元件的电阻值，并基于所述第一函数关系、所述第二函数关系和所述参数求出所述第一可变电阻元件和所述第二可变电阻元件的真实值；并且在多个不同的温度与压力之下，根据所述第一可变电阻元件的真实值计算所述第一可变电阻的压力与温度的第三函数关系，根据所述第二可变电阻元件的真实值计算所述第二可变电阻的压力与温度的第四函数关系，从而计算所述第一可变电阻元件和所述第二可变电阻元件的温度对电阻影响系数、压力对电阻影响系数和温度对灵敏度影响系数；基
于所述参数、所述温度对电阻影响系数、所述压力对电阻影响系数以及所述温度对灵敏度影响系数、所述第三函数关系和所述第四函数关系计算出真实血压值。
[0013]在本公开第二方面中，基于计算出的参数、温度对电阻影响系数、压力对电阻影响系数以及温度对灵敏度影响系数、第三函数关系和第四函数关系，由此，能够更准确的计算出真实的血压值。
[0014]另外，在本公开第二方面所涉及的压阻式压力感测电路压力的补偿方法中，可选地，所述第三函数关系和所述第四函数关系分别为：R＝R0+(1+k
T
)
T
+k
P
P(1+k
S
)
T...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压阻式压力感测电路，其应用于血管内压力测量导管中，其特征在于，包括：感测单元，其用于检测血管内的血压并输出血压信号，所述感测单元包括具有第一可变电阻元件的第一压力感测部件和具有第二可变电阻元件的第二压力感测部件，所述第一可变电阻元件和所述第二可变电阻元件的阻值受压力和温度的改变而变化；处理单元，其与所述感测单元连接并接收由所述感测单元测量的测量血压信号，并且对所述测量血压信号进行处理；存储单元，其至少存储有包括温度对所述感测单元的补偿系数、压力对所述感测单元的补偿系数和温度对所述感测单元的灵敏度补偿系数，以及包括所述第一可变电阻元件的测量值与真实值的第一函数关系、所述第二可变电阻元件的测量值与真实值的第二函数关系；以及计算单元，其接收由所述处理单元处理后的所述测量血压信号、以及来自所述存储单元的补偿参数和函数关系，并且基于所述测量血压信号、所述补偿参数和所述函数关系计算出真实血压值。2.根据权利要求1所述的压阻式压力感测电路，其特征在于，所述感测单元还包括第三电阻元件和第四电阻元件，所述第一可变电阻元件的一端和所述第二可变电阻元件的一端连接，并接电源，所述第一可变电阻元件的另一端和所述第三电阻元件的一端连接；所述第二可变电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的一端连接，所述第三电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的另一端连接，并接地。3.根据权利要求2所述的压阻式压力感测电路，其特征在于，所述处理单元包括第一放大器、第二放大器和模数转换器，所述第一放大器的输入端、所述第二可变电阻元件的另一端和所述第四电阻元件的一段连接，所述模数转换器具有作为输入端的第一连接端和第二连接端以及输出端，所述第一放大器的输出端与所述模数转换器的第一连接端连接；所述第二放大器的输入端与所述第一可变电阻元件的另一端和所述第三电阻元件的一端连接，所述第二放大器的输出端与所述模数转换器的第二连接端连接；所述模数转换器的输出端为所述处理单元的输出端。4.根据权利要求1所述的压阻式压力感测电路，其特征在于，所述存储单元设置于所述感测单元内。5.根据权利要求3所述的压阻式压力感测电路，其特征在于，还包括第五电阻元件、第六电阻元件、第一电容和第二电容，所述第五电阻元件的一端与所述第二可变电阻的另一端和所述第四电阻元件的一端连接，所述第五电阻元件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武涛，熊双涛，
申请(专利权)人：深圳北芯生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：