智能輸液速度測控系統(tǒng)的研究_第1頁
智能輸液速度測控系統(tǒng)的研究_第2頁
智能輸液速度測控系統(tǒng)的研究_第3頁
全文預(yù)覽已結(jié)束

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

智能輸液速度測控系統(tǒng)的研究

滴水和輸液是醫(yī)院常用的醫(yī)療手段。醫(yī)院在對病人進(jìn)行輸液治療過程中,需要根據(jù)輸液的藥物和患者的病情選擇合適的輸液滴流速度。目前,對于輸液速度的控制普遍采用人工方式,由護(hù)士對滴流數(shù)計數(shù),然后調(diào)整輸液速度至合適值。人工調(diào)整滴流速度不夠準(zhǔn)確和方便。此外,在輸液過程中,需要時時監(jiān)視剩余的藥液,當(dāng)藥液輸完,則由護(hù)士及時換瓶或拔除針頭。如果不能及時發(fā)現(xiàn)藥液滴完,有可能造成醫(yī)療事故。采用光電檢測技術(shù)和單片機(jī)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對輸液滴流速度自動檢測和監(jiān)視剩余的藥液。1多諧機(jī)構(gòu)設(shè)計采用光電傳感技術(shù)可以實現(xiàn)對液滴的測量。圖1為光電傳感示意圖。紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外光,光線透過輸液管照射到光電三極管,光電三極管將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電流輸出。當(dāng)輸液管沒有液滴通過時,光線衰減小,光電三極管輸出比較強(qiáng)的光電流。當(dāng)輸液管有液滴通過時,由于液滴對光線吸收和散射作用,照射到光電三極管的光信號比較弱,它輸出比較弱的光電流。通過檢測光電三極管的輸出電流,就可以探測出液滴通過。輸液現(xiàn)場的環(huán)境光是干擾光,干擾光既有日光類的恒定光又有日光燈類的頻閃光,所以這些干擾不可能通過簡單的辦法消除。干擾光將使信噪比S/N下降,必須采取有效措施來抗干擾,否則將無法實現(xiàn)對液滴的光電探測。我們采用調(diào)制與解調(diào)技術(shù)來解決干擾光。圖2為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。多諧振蕩器發(fā)出頻率為f0的方波電壓,放大后驅(qū)動紅外二極管發(fā)光。發(fā)光二極管發(fā)出的光線強(qiáng)度受到方波電壓的調(diào)制,成為頻率為f0的光脈沖。當(dāng)液滴通過滴管遮住光路時,光電三極管輸出比較弱的光電流,而當(dāng)光路中沒有液滴時,光電三極管輸出比較強(qiáng)的光電流。通過檢測光電三極管的輸出脈沖電流的幅值,就可以探測出是否有液滴通過。放大電路將光電三極管的輸出電流變換成電壓并將其幅值放大。放大電路采用交流放大器,可以將現(xiàn)場恒定光干擾消除。放大后的信號送到鑒幅電路進(jìn)行幅度鑒別。當(dāng)液滴遮擋光路時,鑒幅電路輸出電壓為零;當(dāng)光路中沒有液滴時,鑒幅電路輸出頻率為f0的方波電壓。鑒幅電路輸出的信號送到鑒頻電路。鑒頻電路的功能是頻率鑒別,當(dāng)輸入信號的頻率等于鑒頻電路的中心頻率f0時,鑒頻電路輸出低電平;當(dāng)輸入信號的頻率不等于鑒頻電路的中心頻率f0時,鑒頻電路輸出高電平。本系統(tǒng)中,將鑒頻電路的中心頻率f0調(diào)整至光源調(diào)制頻率f0。鑒頻電路的功能是對鑒幅電路輸出信號進(jìn)行頻率鑒別,當(dāng)接收到頻率f0的信號時,輸出低電平否則輸出高電平。鑒頻電路輸出電平的高低變化反映了液滴的通過,通過對鑒頻電路輸出脈沖信號的計數(shù),測量兩個液滴之間的間隔時間,即可以計算出滴流速度。系統(tǒng)采用調(diào)制解調(diào)技術(shù),能有效排除了現(xiàn)場頻閃光的干擾。單片機(jī)是系統(tǒng)的核心。它實現(xiàn)對滴流脈沖信號的計數(shù),將其換算成每分鐘的滴數(shù)并通過顯示器用數(shù)字顯示。單片機(jī)有報警輸出接口,當(dāng)檢測到2個液滴之間的間隔時間大于一定的數(shù)值時,則認(rèn)為是輸液結(jié)束,于是通過輸出接口報警,通知患者和護(hù)士前來處理。2多諧振蕩ic1、ic3的電路設(shè)計圖3為系統(tǒng)的電路原理圖。在電路中,二極管D1與光電三極管T1是紅外發(fā)射/接收對管,采用對管的好處是其參數(shù)匹配良好。多諧振蕩器由IC1為555時基集成電路構(gòu)成。555電路是一種用途很廣泛的集成電路,可以與外圍元件靈活地組成數(shù)百種應(yīng)用電路。圖中,振蕩頻率f的近似計算公式如下:f≈1.43(R1+2R2)C1?(1)f≈1.43(R1+2R2)C1?(1)多諧振蕩器IC1輸出的方波電壓,通過電阻R3加到紅外發(fā)光二極管。放大器IC2為電壓放大器。IC3組成電壓鑒幅電路,其電路結(jié)構(gòu)是電壓比較器。電阻R8提供給電壓比較器一個可調(diào)節(jié)的閾值電壓UT。當(dāng)IC3的輸入電壓ui3≥UT時,IC3輸出低電平;當(dāng)IC3的輸入電壓ui3≤UT時,IC3輸出高電平。當(dāng)光路中沒有液滴時,IC3輸入幅值比較強(qiáng)的脈沖電壓而且其幅值大于UT,使IC3輸出頻率為f0的方波電壓;當(dāng)光路中有液滴時,IC3的輸入幅值比較弱的脈沖電壓或者無輸入,IC3輸出為直流電壓。鑒幅電路將是否有液滴在光路上,轉(zhuǎn)換成輸出脈沖電壓的無與有。鑒頻電路的IC4采用音頻譯碼器LM567。譯碼器的中心頻率f0的由下式確定:f0=11.1R10?C7f0=11.1R10?C7,(2)當(dāng)輸入交流電壓的頻率等于譯碼器的中心頻率f0時,譯碼器引腳8輸出“0”,反之輸出“1”。容易看出,當(dāng)光路中有液滴時,IC4無輸入而輸出“1”;當(dāng)光路中無液滴時,IC4輸入頻率為f0的交流電壓而輸出“0”;鑒頻電路輸出的低電平和高電平分別與光路中有和無液滴對應(yīng)。整形采用斯密特觸發(fā)器,用于對鑒頻電路輸出脈沖信號整形。3正脈沖寬度的測量單片機(jī)采用MCS-51系列單片機(jī)中的80C51芯片。信號送到CPU芯片外部中斷口INT1。設(shè)置片內(nèi)計數(shù)器T1的工作方式為模式0,即由中斷INT1輸入的信號來啟停計數(shù)T1。這樣就可以測量INT1端出現(xiàn)的正脈沖的寬度,即計算出兩滴液滴之間的間隔時間T,從而計算出每分鐘的滴流數(shù),在面板上的數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)間隔時間T大于設(shè)定值時,則認(rèn)為輸液停止,CPU發(fā)出報警信號。操作面板設(shè)置有啟動、停止、報警檢測和報警解除幾個功能鍵和靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕。CPU發(fā)出報警信號有2種形式:一是現(xiàn)場的聲音和閃光,提醒患者;二是報警開關(guān)信號,通過線路連接到護(hù)士值班室,及時通知護(hù)士。同時采用2種報警信號,提高了可靠性。控制軟件采用中斷處理方式,每當(dāng)液滴通過,則觸發(fā)中斷。在中斷處理程序中,進(jìn)行滴流速度計算,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論