下图所示是欧姆龙HEM-6111型电子血压计外形及组成。该电子血压计虽小巧，但却是集机、电、气多种技术于一体的智能化血压测试仪。
(1)电路组成：按实物测绘的电原理图如下图所示。
图中IC1为电子血压计专用主控集成电路CPU (1017HQL/CM23AUG-7DC7为日制型号)；IC2(VHC02)为日制四与非门电路（该电路在压力传感器屏蔽保护罩内，它与国内常见的四与非门电路稍有不同）；IC3(S93C56)为日制存储器，在测试血压时存、取测量结果；IC4(SXMl)为日制PWM驱动型DC/DC电压变换器；AT1(OSC1)为一体化晶振（晶体与电容器集成在一起，未标示频率参数）；M为微型电动气泵电机（见图4）；H为专用液晶显示器（外形见图5）；BP为单电容式气压力传感器，它被密封在一个金属屏蔽盒内，一端有与气路相连的接口（如图6所示）。整机电源为两节七号干电池，要求电量充足。
(2)工作原理：装上电池尚未按SW1前，3V电池电压分别经R10、R13加至TR2、TR3 (PNP型管)的基极，使各管均截止，同时、又经R11、R12加至IC1（主控芯片CPU）的62、63脚，且因IC1未启动，各脚均无动作，使加压电机和放气阀保持无动作。此时，IC1（64）脚则输出约3V电压，加至TR1基极，使其也截止，整机处于待机状态。这时，可将电子血压计腕带套入被测者的腕部（有腕动脉的位置）并箍妥当，且使腕部抬高至高于心脏位置（被测者情绪应放松）。然后按通SW1（开始，停止键），DAl(PNP型)电子开关导通（这样可避免因开关接点颤动干扰而导致开／关机不顺畅），将IC1（64）脚输出的3V电压加至IC1⑨脚，使内部电路各部分清零复位，时钟振荡起振。此时64脚电位变为接近oV，加至TR1基极，TR1导通把3V电压经R5加至IC1（12）脚，以继续维持内部振荡，同时，分频电路开始工作。此时，IC1（64）脚输出PWM控制信号（实测为125kHz，这也是该机的工作时钟脉冲频率，由此可推断AT1为1MHz晶振，经IC1内部三分频后得到125kHz的时钟频率），加至TR1基极经其放大并输出至由Ll、IC4（一种PWM激励型DC -DC升压／稳压变换器）等组成的DC/DC变换电路，变换输出稳定的3.8V(VCC)电压，加至IC1（11）脚、IC2（14）脚、IC3⑧脚等，给各相关部分供电（可见该机属低电压微功耗工作模式，整机待机电流几乎测不出，两节七号干电池可测试300次。而且只要电池电量足够，即使其电压已低到只有2.8V．Vcc都是稳定的，能保证测试精确度）。与此同时，时钟脉冲加至IC1⑨脚使IC1内部电路初始化，并按预先设置的程序启动工作（此时显示器显示为0，处于准备状态）。与此同时IC1（63）脚输出低电平，TR2导通，将3V电池电压加到气泵电机M，气泵开始加压。通过机内气路（见图4所示）既使血压计腕带充气加压，并随着气压逐渐增高而箍得愈来愈紧；也使单电容式压力传感器BP受压（该压力传感器原理示意图如图8所示）。随着施加的气压力增大，张紧平膜片受压后向内凹度增大，使其电容量随压力增大而增大。由IC2与BP等构成的多谐振荡器的振荡频率则随压力增大而降低。由于这是一种变动的状态不易测试，封闭的气路及电路，也测不着参数。所以，在保持压力传感器进压接口敞开，与大气压相通的恒定状态下（即压力为零），实测其振荡频率约为480kHz（供参考）。BP中的组件A，起线性及温度补尝作用。
该气压力传感器分辨率较高(16Bit)，灵敏度也很高(技术指标为：0～40kPa/0～300mmHg)，即使是脉博博动的压力（正常人的脉博博动压力为30mmHg～40mmHg，病人或老年人还低于此数量级，也会使其振荡频率受到调制，会连续出现一段一段受脉压调制变化的频率段，作为脉博信号，调制在所加气压的频率上，由IC2①脚一起输出至IC1(61)脚。这样，IC1不但得到了表征血压的频率信号；同时还接收到一段一段的脉博调制频率信号（在显示屏上会显示闪动的心形图标），并经A/D转换后将xue压信号及脉博信号输入至IC3存储起来。
一旦因腕带压力升高而阻断了脉博信号，IC1立即按预定的程序，继读加压20mmHg后停止从63脚输出使气泵加压的低电平，加压泵停止泵气。同时将IC2此时输出的（收缩压）压力，频率信号，经A/D转换后存储人IC3。而此后，IC1(62)脚开始输出断断续续的间歇负脉冲，加至TR3基极，使其断断续续短时导通，进而使放气阀断断续续逐渐放气（放气速率略高于-3mmHg/s）。在此过程中IC2将输出“下降支”、“降中峡”、“降中波”及其他下降波所对应的脉博频率（直至下次心脏收缩前的最低血压所对应的频率），在预设的程序控制下，经A/D转换后作为舒张压信号的依据，存储人IC3。当测试完舒张压信号后，IC1立即按预定程序将IC3所存储的三组信号取出，经解码后由显示屏分区显示“收缩压”、“舒张压”（既可以汞柱高mmHg显示；也可用kPa数显示，可按需转换）和脉博数，完成一次测试过程。使用者记下所显示的参数后，即可再按SW1，DA1导通，将IC1(64)脚的PWM信号加至⑨脚，启动关机程序，关闭血压计。
倘若想查阅以往的测试数据，可以按SW2（读出键），DA2导通，IC1⑩脚得到控制信号，CPU立即从IC3取出以往存储的数据，能依次读取近期前后30次测试结果（30次以前的参数已被自动复盖）．经解码后由显示屏显示。每按一次SW2可依次读出一次以往的测试数据。
(3)小结：由前述原理可见，该机不但各阶段的血压由电容式压力传感器感测，而且脉博也是由压力传感器测读，而不是拾取脉博的声音。这样可完全避免外界及气泵电机、放气阀动作时的声音干扰，完全客观地由CPU按预定程序，根据传感器感测的收缩压、舒张压及脉博的波形包络，来判断和测定血压和脉搏。从某种意义上说，比传统的听筒，汞柱高测定法更客观、更准确（虽然传统方法的汞柱高压力检测是很准确的，但对脉博脉象的测听判断，存在医生经验的差异及主观判断的误差）。尤其是对年岁较大的患者，当其动脉血管有硬化现象时，即使是有经验的医生也不易立即听清下降支的脉博状况，判断舒张压有一定难度，需重复多次才能确定。而电子血压计就无此弊端。
上一篇：CD102电热椅垫电路原理分析
