【应用】高集成压力传感器搭配高精度电流传感器、温湿度传感器实现医用双水平呼吸机，降低设计难度及成本

时间： 2020-07-22 来源：世强

技术问答

传统医用双水平呼吸机设计中，压力传感器要外加放大、校准电路，设计复杂，增加了PCB布板面积和BOM成本，由于缺少在吸气管路内进一步控温和对环境温湿度的监测，造成吸气管路内温度变化大，会出现水珠滴到病人面部体验感差等问题。

为解决上述问题，本方案采用高集成的压力传感器搭配了高精度的电流传感器、高精度温湿度传感器等器件，实现了高性价比医用双水平呼吸机的设计。

本方案的系统框图：

为让病人呼吸顺畅，需要对吸气管路内不同位置压力同时进行监测，为保证危重病人能呼吸到足够的气体，需要管路内送气压力足够，压力检测范围要6KPa以上，为更精确控制送气量，需要配备高精度压力传感器，同时为简化设计集成度一定要高。SMI的SM5295-BGM-S-040-000压力量范围为10KPa，精度为± 2.5%，集成放大和校准电路，完全调节的压力和温度补偿值完全满足要求，而且成本低。

为让吸气管路内快速精准升温防止水珠产生，需要吸气管路内辅助判断加热丝控温的电流传感器的精度要高，电流要大。这部分电路更接近病人，防止被人体携带的静电打坏，要求传感器抗静电5KV以上，以免设备损坏影响生命安全。芯进的CC6904SO-10A电流传感器测量电流可以到10A，常温误差1%，ESD (HBM) 可达6000V，完全满足要求而且价格更优。

为防止外界环境的温湿度变化快使吸气管路壁内外温差过大，管路内容易产生水珠滴到病人面部，需要一款高精度的温湿度传感器对周围环境进行监测，辅助吸气管路内更精准控温。TE的HTU21D温度精度为±0.3℃，湿度精度为±2%RH，出厂有校准，能保证产品的一致性，价格更优。

为防止屏幕显示迟缓，要求存储器读写速度要快。为防止存储信息丢失要求数据保存时间要长。同时为了显示更多信息需要一款128Mbits的 NOR FLASH用来存储液晶显示屏的信息。兆易创新的GD25Q127CWIGR 串行闪存支持四路I/O和四路输出数据以416Mbits/s的速度传输。页面编程时间为0.5ms，扇区擦除时间为50ms，数据通常保留20年。存储容量为128Mbits,完全满足要求且性价比高。

高集成压力传感器搭配高精度电流传感器、温湿度传感器实现医用双水平呼吸机，降低设计难度及成本

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ybgy Lv7. 资深专家 2021-11-16

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小麦迪 Lv4. 资深工程师 2020-11-14

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Robyn Lv7. 资深专家 2020-11-12

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世纪物联网 Lv7. 资深专家 2020-11-09

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dazelong Lv6. 高级专家 2020-08-30

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