【应用】精度＜1%的压力传感器助力小型化高精度电子血压计设计

时间： 2019-08-30 来源：世强作者：一棵松

技术问答

电子血压计等便携医疗设备在众多家庭中迅速普及，从而催生了对简单易用家用产品的巨大需求。对测量的手腕式血压精度越来越高，对血压计的小型化、传感器的可靠性就变得越来越重要。

电子血压计具有无创性、操作简单、携带方面等优点，其核心技术在于血压变化的检测。目前市场有多种方案来实现这种技术，但都因为压力传感器精度随着时间变化而降低，用户体验效果不佳等因素逐渐被淘汰。基于SMI推出的SM3041压力传感器所设计的电子血压计，不仅可以解决上述问题，更可以实现低成本需求。下图是基于SM3041设计的电子血压计的工作框图。

图1：电子血压计框图

从框图中，可以清楚看到，以精度仅有1%误差的24M主频的R7F0C002作为主控器，通过气泵的驱动器来驱动风机向袖带中气囊加压，SM3041实时进行检测气囊压力值。SM3041内部包含半导体压力敏感元件，可感知多阶压力，当外力使元件变形时产生压电阻抗，并将阻抗变化转换成电信号，传送给MCU。当压力值达到设定值后，停止气泵加压，而通过气压阀门控制器来慢慢放气，同时SM3041监控气囊的压力值，一直到测量结束。

SM3041的压力范围为-15PSI至15PSI，具有全信号调节功能和温度补偿功能，能够在-20℃~+85℃温度范围内正常工作。其可在数字接口读取压力值，在-5℃～65℃度范围内进行温度补偿，同时可以在1ms的测量周期内保证小于1%的精度。因此上述过程中SM3041的高精度、高灵敏度、测量频率快等特点起到了极其关键的作用。

相比其他的压力传感器而言，SM3041还具有较高的稳定性好、耐久性高等特点。并且相对GE的压力传感器来说，SM3041支持I2C通信，工程师设计比较方便。

压力传感器SM3041的特征：
• 全数字、压力校准和温度补偿输出
• I2C数字接口
• 温度补偿范围：-20℃~+85℃
• 优于1%的初始精度，寿命范围内小于1%的精度偏移（大于1000小时HTOL，<1%的精度偏移）
• 差分压力配置
• 可定制压力范围
• 对安装方向不敏感
• 根据ISO9001和ISO/TS 16949标准生产制造

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