大牛漫谈：腹腔压力动态测量仪的原理解析
品慧电子讯医学上通常采用测量膀胱压力的方法来测量腹腔压力，简单来说就是向膀胱里注射生理盐水，然后测量液体从膀胱流出的压力，方法简单且使用，但是却有一个致命的缺点。本文从这一角度出发，设计出一款经济适用，能够充分实现腹腔压力数据的采集，方便了医者掌握患者病情。
测量原理
系统原理框图如图1，注水泵通过导尿管往被测量人的膀胱注入生理盐水，这里使用的导尿管采用双通道导尿管，注水泵从一个通道往膀胱中灌水，注水速度保持在4ml/h，压力传感器从另一个通道测量流出的水的压力变化情况。
传感器将压力变化情况转换成微弱的电压幅度变化（0～75mv），经过模拟放大器放大后得到变化范围在0～4.5v左右的电压变化值，再使用单片机控制a/d转换器对这个模拟电压进行采样，经过单片机进行数据处理后送显示器显示。这个过程使用注水泵不停的注入生理盐水，传感器也不间断的对压力值进行测量，显示器动态刷新测量结果，这样就可以实现长期动态监测。
图1 腹腔压力动态测量系统框图从测量原理来讲，与传统的测量方法相比有两个方面的改进。
一方面，这里采用双通道导尿管代替了传统测量方法中的普通导尿管。使用双通道导尿管可以用一个通道来进行液体连续灌注，同时使用另一个通道来测量液体经过膀胱后流出时的压力。在传统方法中使用的导尿管只有一个通道，所以灌注的时候不能测量，只有灌注了一定的量之后（一般灌注50ml），撤掉灌注设备，然后接上测量设备开始测量液体从膀胱流出时的压力。
另一方面，为了实现动态测量，我们采用了单片机（at89s52）来控制整个系统的动态工作。at89s52在系统中主要用来控制a/d转换器进行数据动态采集，把采集到的压力数据进行实时处理，控制显示器动态刷新显示结果。在传统方法中，由于只测量一次压力数值，所以一般不采用微处理器进行动态管理，测量设备软硬件都更简单。
系统硬件设计
系统采用at89s52作为主控制器，控制数据采集、运算和显示。压力传感器采用npc1210高精度压力传感器，压力传感器输出的是0～75mv微弱电压信号。传感器的输出信号经双绞屏蔽线传出，送入放大器进行放大。放大器选用icl7650这种高精度运算放大器，它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、且价格低廉等优点，放大器电路如图2所示。
图2 放大电路对传感器输出的微弱电压信号放大60倍左右输出送a/d转换器。选用8位a/d转换器ad0809实现模拟信号到数字信号的转换，用at89s52控制a/d转换器采集放大器输出的范围在0～4.5v的模拟电压信号。at89s52与ad0809的接口电路如图3，得到的数字信号送at89s52进行处理。后端采用3位共阳极数码管显示结果，由单片机p2口输出段码，p1口输出位码。
图3 at89s52与ad0809的接口电路12下一页> - 第一页：腹腔压力动态测量仪的硬件部分设计；
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系统软件设计
主要子程序模块包括：系统初始化、a/d转换程序、平均滤波子程序、标度变换子程序、二进制转bcd码子程序。主程序流程图如图4所示。为了防止病人由于咳嗽等偶然原因造成的腹腔压力陡变影响，在数据处理方面，采用了平均滤波方法以减小偶然误差。图5为平均滤波子程序流程图。该子程序采用平均滤波的方法进行数据处理，即将连续采样10次的数据去掉最大值和最小值之后进行累加求和，按8次采样值取平均数，即得有效采样值，存入发送缓冲区。
图4 主程序流程图
图5 平均滤波子程序流程图相关阅读：
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