4.3 液体点滴速度检测……………………………………………….11 4.4 检测电路中的防干扰…………………………………………….12 5 系统软件实现…………………………………………………………..14
5.1 点滴速度测量…………………………………………………14
5.2 自学习的实现……………………………………………….15 5.3 点滴速度控制……………………………………………….16
5.4 多级串行通信………………………………………………...17
6 测量数据与分析............................................18
6.1 测试仪器..........................................18
6.2 测试方法..........................................18
6.3 测试数据与分析....................................18 6.4发挥部分..........................................19
总结.................................................... ...22 致谢........................................................23 参考文献....................................................24 附录…………………………………………………………………………25 附录1 设计系统图…………………………………………………….25 附录2 系统版电路原理图…………………………………………….26
前 言
随着微电子技术和信息技术的发展和应用，医疗设备领域正在悄悄的发生着一场信息化的革命。尤其是在医疗监护领域，传统的病房式监护手段已经越来越不能适应当今多元化、信息化、个性化的医疗监护需求。自上世纪70年代美国航天局(NASA)运用远程监护技术对空中的宇航员进行生理参数的监测开始，直到目前美国军方研究的一种供战时使用的人体状态监护仪(Personal Status Monitor, PSM)，这是一种由士兵佩戴，在战场上监护士兵的呼吸、体温、血压、心率及心电图的监护装置，通过无线电技术使战地指挥官能估计战场上的受伤者是否还活着，并可确定受伤者的所在位置。目前，医院内以计算机为基础的病人床边监护与中央集中监护系统，已能通过各种方式与各类信息系统相连接，组成一个集数据、波形、语音、图像为一体的有线与无线相结合的信息网络。在这个网络中可通过各种有线和无线传输方式，将急救现场、急救车、诊疗船、直升机、家庭诊疗所、乡村医院等与急救中心和大型医院相联通，为人类提供在任何地方、任何时候实行远程监护与医疗诊断。这一现代技术目前正悄悄地进入医院、家庭以及任何载人的运输工具(汽车、火车、船舶、飞机、宇宙飞船等)中，并直接为工作中、行走中和飞行中的个人保健服务。
在欧美发达国家，医疗监护产品升级换代的速度相当迅速，其总体发展趋势是: (1) 应用各种高新技术丰富产品功能，拓展应用范围;
(2) 采用多系统组合的积木式结构，即模块化，可根据临床对多种测量、分析控制和记录的需要，组成适宜的监护操作系统;
(3) 普遍采用GUI界面，操作直观，实时信号处理准确可靠，信息存储量大，具有联网扩展功能:
(4) 软件设计以模块化为基础，以便于硬件设备的升级换代和新功能的扩展; (5) 监护设备的市场已由医院走向家庭，因此要在采用最先进技术的同时，生产操作简易的仪器，以供非医疗机构用户使用。
(6) 多参数和整体式监护系统已逐渐取代单体式病人监护仪，如多参数(ECG, SP02,呼吸率、非损伤血压和体温等)携带式个人监护系统，能使医生在医院获得来
自任何地方的病人信息。
(7) 方便随时随地进行回放的网络化装置也是一个重要的发展趋势; (8) 遥控示踪是另一个增长迅速的领域，因为这种技术能对非卧床病人进行连续监护。
1方案比较、设计与论证
1.1测量模块方案比较与论证
1.1.1储液瓶液面高度测量
方案一：使用拉力传感器间接测量。将拉力传感器接在滑轮和储液瓶之间，利用液面高度变化和拉力变化之间的线性关系进行间接测量。但是拉力传感器价格贵，从实用性角度考虑，在设计系统中不合适。
方案二：利用超声波测量液面高度。超声波测距准确，是一种常用的测距方法。但是在本系统存在液体产生的表面波动，使用超声波传感器检测液面会产生较大的误差，同时超声波传感器安装方位的确定也是一大难题。
方案三：使用光电传感器定点对液面进行监测。利用光在不同媒质界面的折射或反射原理，通过光电传感器接收光信号实现液面检测功能。此外，光电传感器安装方便，只需将传感器固定在储液瓶外瓶壁上即可，不需要详细计算储液瓶液面高度值，简化了外围电路结构。
综合比较上面三种方案，从实用，简便同时保证测量准确度上，使用光电传感器测量储液瓶液面高度是最理想的选择。
1.1.2液体点滴速度测量
方案一：利用光透射原理。使用光敏二极管和单向光源实现光检测。通过光敏二极管接收透射过来的单向光源的光信号，产生脉冲信号。实现框图如图1－1。
图1－1 利用透射检测点滴速度
方案二：利用光的反射原理。使用红外发光二极管和光敏三极管实现光源检测。红外发光二极管垂直于漏斗壁发送红外光，红外接收三极管依据接收到的红外光信号的强弱产生脉冲信号，通过定时采样计算出液体点滴速度。实现原理框图如图1－2。
图1－2 利用反射检测点滴速度
综合比较上面两种方案，利用透射原理来检测点滴速度时，由于储液瓶是透明玻璃瓶，从光源发射出来的光大部分反射，透射光比较微弱，这样检测信号产生误差较大，同时电路需要对微弱信号进行处理，这样就增加了电路设计上的难度；利用光的反射原理实现时，由于反射信号比较强，这样可以减小信号检测时的误差，同时电路形式要透射时情况简单。
1.2控制模块方案比较与论证
对液体点滴速度的控制，可以使用下面两种方案： 用电机来控制调节点滴的速度有两种方案：
方案一：通过改变滴斗到受液瓶的高度H2来调节点滴的速度。由电动机带动储液瓶使储液瓶上升或下降改变滴斗到受液瓶的高度H2，从而调节点滴速度。此种调节方法简单，容易实现。
方案二：通过控制滴速夹的松紧来控制点滴的速度。不过滴速夹用于大范围的调节滴速，难以控制，适用于粗调。
