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新型微型传感器特征及在医疗仪中的应用

1、前言 当今，具有智能传感器技术捡测头的呼吸医疗监视仪已经闻世，这就比较理想地解决了对各种情感和呼吸之间联系作大量研究的问题，并且可以用来真实纪录一个人的呼吸状况及其变化。 在此本文对呼吸监视仪中用微型传感器-硅压阻式传感器（sprt）与max1450或max1457信号调理器组成新型智能传感器及在技术方案中的功能作一个分析与介绍。 2、呼吸医疗监视仪与智能传感器及技术（其组成框图，见图1所示） 2.1呼吸医疗监视仪(见图1右面所示) 该监视仪的用途是用来监视呼吸状况，并能给出大致的呼吸深度。这个监测仪监测一些可以用来评价焦虑程度的重要参数：呼吸频率、呼吸的均匀程度以及呼气和吸气之间的间歇。平静、积极的情绪通常会导致呼出长于吸入，二者时间之比的参数，能从一个方面揭示人的焦虑程度。相对较高水平的胸呼吸（相对于腹呼吸）也可说明焦虑程度。监视仪对胸呼吸的观察反映出监视仪具有大量的可视信息功能。 2.2智能传感器技术 图1中的呼吸监视仪采用硅压阻式传感器（sprt—siliconpiezoresistancetransducer）检测吸入与呼出时对应压力

智能传感器技术在呼吸监视仪中的应用

;10mv/v）、良好的线性和温度稳定性、无信号滞回等优点，其测量范围可上至破坏性极限。 2.2、prt的应用 当今,由于新的ic技术已经能够精确校准传prt感器，所以将其应用范围从中、低精度检测扩展到高端领域之中。解决了以往prt传感器通常只能用在中、低精度检测在高端产品非要采用昂贵的应变计等不足之处. 3、信号调理ic与现代和与简化校正方案 由于prt传感器的误差幅度范围很宽，因而必须要用通过现现代与简化补偿法来校准。目前最新型的用来校准prt传感器误差的信号调理ic有两种，一是max1457，二是max1450。 3.1、现代和校正方案 max1457它带有一个用于驱动传感器的受控电流源和一个采样传感器桥路电压的adc，这个电压是电流输出电流和与温度相关的桥路电阻的乘积。max1457内含eeprom等.通过为max1457设计的应用软件计算出四种校正系数：满偏输出（fso），温度（fsotc），偏移（offset）, 温度偏移（offsettc）. 来修正误差. 由于max1457所提供的精度可远高于一个呼吸监视仪的要求，即没有必要采用16位分辨率的 dac进行校正, 但m

基于SPI总线的高精度压力测试系统(高精度集成压力信号调理器MAX1457)

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高精度集成压力信号调理器MAX1457的温度补偿电路

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基于SPI总线的高精度压力测试系统(高精度集成压力信号调理器MAX1457)电路图

　　使用MAX1457、27C64各一片，再配上压阻式压力传感器，即可构成一个压力测量模块。由n个压力测量模块与微机、数字电压表构成基于SPI总线的高精度压力测试系统，电路如图所示。它是由6条传输线组成的测试系统，包括两条电源线(UDD、USS)、...

MAX1457

高精度；补偿偏移，偏移TC，FSO，FSO TC，温度/压力非线性；轨至轨®模拟输出用于校准，温度补偿压力测量；可编程传感器激发电流；SPI/MicroWire兼容串行接口；高速信号路径稳定时间(<1ms)；接收传感器输出从5～30mV/V；具有引脚兼容MCA7707

新型微型传感器在医疗仪中的应用解决方案

1、前言 当今，具有智能传感器技术捡测头的呼吸医疗监视仪已经闻世，这就比较理想地解决了对各种情感和呼吸之间联系作大量研究的问题，并且可以用来真实纪录一个人的呼吸状况及其变化。 在此本文对呼吸监视仪中用微型传感器-硅压阻式传感器（sprt）与max1450或max1457信号调理器组成新型智能传感器及在技术方案中的功能作一个分析与介绍。 2、呼吸医疗监视仪与智能传感器及技术 2.1呼吸医疗监视仪 该监视仪的用途是用来监视呼吸状况，并能给出大致的呼吸深度。这个监测仪监测一些可以用来评价焦虑程度的重要参数：呼吸频率、呼吸的均匀程度以及呼气和吸气之间的间歇。平静、积极的情绪通常会导致呼出长于吸入，二者时间之比的参数，能从一个方面揭示人的焦虑程度。相对较高水平的胸呼吸（相对于腹呼吸）也可说明焦虑程度。监视仪对胸呼吸的观察反映出监视仪具有大量的可视信息功能。 2.2智能传感器技术 呼吸监视仪采用硅压阻式传感器（sprt—silicon piezoresistance transducer）检测吸入与呼出时对应压力的降低和增加。sprt的输出被馈入一个max1450或

智能传感器技术在呼吸监视仪中的应用

敏度（>10mv/v）、良好的线性和温度稳定性、无信号滞回等优点，其测量范围可上至破坏性极限。 2．prt的应用 当今,由于新的ic技术已经能够精确校准传prt感器，所以将其应用范围从中、低精度检测扩展到高端领域之中。解决了以往prt传感器通常只能用在中、低精度检测在高端产品非要采用昂贵的应变计等不足之处。 三、信号调理ic与现代和与简化校正方案 由于prt传感器的误差幅度范围很宽，因而必须要用通过现现代与简化补偿法来校准。目前最新型的用来校准prt传感器误差的信号调理ic有两种，一是max1457，二是max1450。 1．现代和校正方案 max1457它带有一个用于驱动传感器的受控电流源和一个采样传感器桥路电压的adc，这个电压是电流输出电流和与温度相关的桥路电阻的乘积。max1457内含eeprom等。通过为max1457设计的应用软件计算出四种校正系数：满偏输出（fso），温度（fsotc），偏移（offset）, 温度偏移（offsettc）。来修正误差。 由于max1457所提供的精度可远高于一个呼吸监视仪的要求，即没有必要采用16位分辨率的dac进行校正, 但max1457它

模/数接口中的可编程增益放大器

另外，xicor也提供不少pga器件，这些pga器件对于执行数字控制的电位计(dcp)是最佳的。 集成方案 现在，很多公司把pga和其他信号调理电路直接集成在adc芯片上。这种方法有利于所占空间更小，比分离pga和adc方案具有更好现在，很多公司把pga和其他信号调理电路直接集成在adc芯片上。这种方法有利于所占空间更小，比分离pga和adc方案具有更好的性能。然而，其成本比较高，集成pga在adc上除灵活性较低外，还有较高的时钟噪声电平。 带线化前端的maxim公司的max1457传统器线性化ic就是其中一种，它包含12位adc。adi公司的adc7707高精度信号调理16位s-d adc包含多路转换器、缓冲器、pga、电荷平衡电路、串行接口和时钟产生器。adi公司的adc7708/18s-d6位/24位adc具有与ad7707相同的电路，但它们的目标是低电压和低功率应用。 一个感兴趣的高集成度adc是adc7731 24位s-d器件。它具有adc77017的所有电路。另外，还加上定标微控制器。此ic的目标是低噪声高吞吐量应用。maxim公司也有带集成pga的双6位

多通道压力巡检仪的电路框图(高精度集成压力信号调理器MAX1457)

相关元件pdf下载：cd4051 93c66 max1457 8051 27c64 icl7135 mc1413 cd4511 利用多片max1457亦可配单片a／d转换器和单片机，构成多通道压力巡检仪，电路框图如图所示。图中采用一片八选一模拟开关cd4051，最多可接收8路传感信号。每只传感器的校准系数都存储在93c66中。cd4051的输出接icl7135型4 1/2位单片a／d转换器，再通过译码驱动器(cd4511)和位驱动器(mc1413)，驱动4 1/2位led显示器。8051单片机根据icl7135发出的数据选通信号(str非)和忙碌信号(busy)，判定某一路传感器信号完成a／d转换后，即通过cd4051切换输入通道，检测下一路传感器的信号。利用键盘可预先设定被检测的通道和检测顺序，还可对每片max1457进行初始化，把27c64存储的系数写入相应的93c66中。

数字式高精度压力测试仪电路(高精度集成压力信号调理器MAX1457)

相关元件pdf下载：max1457 93c66 数字式高精度压力测试仪的电路如图所示。max1457的外部只读存储器选用93c66型4096b e2prom。上电后mcs端被拉成高电平，选中主芯片。+5v电源经过电阻rbias(400kω)给偏置电路提供合适的偏压。c2、c4和c6均为退耦电容。c1、c3、c5、c7～c11均为旁路电容。取risrc=50kω时，激励电流为0．5ma。rstc为满量程温度系数补偿电阻，r*lin为非线性校准电阻(亦可不用)。传感器产生的压力信号经过max1457处理后，从out端输出到数字电压表(dvm)，显示出被测压力值。

多通道压力巡检仪的电路框图(高精度集成压力信号调理器MAX1457)电路图

利用多片max1457亦可配单片a／d转换器和单片机，构成多通道压力巡检仪，电路框图如图所示。图中采用一片八选一模拟开关cd4051，最多可接收8路传感信号。每只传感器的校准系数都存储在93c66中。cd4051的输出接icl7135型4 1/2位单片a／d转换器，再通过译码驱动器(cd4511)和位驱动器(mc1413)，驱动4 1/2位led显示器。8051单片机根据icl7135发出的数据选通信号(str非)和忙碌信号(busy)，判定某一路传感器信号完成a／d转换后，即通过cd4051切换输入通道，检测下一路传感器的信号。利用键盘可预先设定被检测的通道和检测顺序，还可对每片max1457进行初始化，把27c64存储的系数写入相应的93c66中。 来源:university

基于SPI总线的高精度压力测试系统(高精度集成压力信号调理器MAX1457)

相关元件pdf下载：max1457 使用max1457、27c64各一片，再配上压阻式压力传感器，即可构成一个压力测量模块。由n个压力测量模块与微机、数字电压表构成基于spi总线的高精度压力测试系统，电路如图所示。它是由6条传输线组成的测试系统，包括两条电源线(udd、uss)、一条模拟电压输出线(out，接数字电压表)、三条spi接口线(eclk、edi和edo)。另外，由多路切换器通过mcs、ecs线分别选择测量模块和只读存储器。

多通道压力巡检仪电路框图

利用多片max1457亦可配单片a／d转换器和单片机，构成多通道压力巡检仪，电路框图如图所示。图中采用一片八选一模拟开关cd4051，最多可接收8路传感信号。每只传感器的校准系数都存储在93c66中。cd4051的输出接icl7135型4 1/2位单片a／d转换器，再通过译码驱动器(cd4511)和位驱动器(mc1413)，驱动4 1/2位led显示器。8051单片机根据icl7135发出的数据选通信号(str非)和忙碌信号(busy)，判定某一路传感器信号完成a／d转换后，即通过cd4051切换输入通道，检测下一路传感器的信号。利用键盘可预先设定被检测的通道和检测顺序，还可对每片max1457进行初始化，把27c64存储的系数写入相应的93c66中。 来源:与你同行