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1、第37卷第2期河南师范大学学报(自然科学版)Vol.37No.22009年3月JournalofHenanNormalUniversity(NaturalScience)Mar.2009文章编号:1000-2367(2009)02-0150-03静脉输液无线监护系统的设计赵合运,赵峰(新乡医学院生命科学技术系,河南新乡453003)摘要:根据液体和空气的介电常数的不同,制成液位传感器来检测输液时瓶颈处的液位变化,当药液下降到该处将要滴尽时,发出声、光和无线报警信号,提醒陪护人员和医护人员及时处理.该系统可单独使用,也可对分散的病床进行集中监护管理.关键词:静脉输液;无线;监护中图
2、分类号:TP29文献标识码:A[1]静脉输液在各个医院的医疗工作中被广泛应用,据统计住院输液率为70%～80%,它不仅是一种重要的给药途径,而且还是给患者补充体液、营养的重要方法.然而在输液过程中患者或陪护人员必须时刻注意剩余液体量,当药液滴尽时及时处理,如果疏忽,就会造成空气进入血管内形成栓塞,凝血堵塞针头等情[2]况,轻者延误治疗,重者会危及患者的生命安全.本文设计的简易静脉输液无线监护系统能够同时对243个静脉输液病人进行监护,在液体将要滴近时发出声、光和无线编码报警信号,在100m范围内,传输到护士站的主机中,显示该患者的床位号,减轻陪护人员和医护人员的精神压力和劳动负担
3、.1液位传感器的设计[3]本设计采用了一种非接触电容式取样方式.它是在塑料夹子内侧贴两铜片组成液位传感器,铜片面积3cm×2cm,形成V字形.输液时,将塑料夹子夹在输液瓶的瓶颈处,当液位下降到该处时,两铜片间的电容量因介质的介电常数变化而变化(空气的介电常数约为1,水的介电常数约为80).从而用测量两铜片间的电容量的方法取得液位信号.两个铜片的电容量与液位成正比,液位下降则电容量减小,传输的信号就小.通过信号处理系统将其放大和比较,当液位下降到一定程度时,发出报警信号,提醒陪护人员并发出无线编码信号到医护人员的主机中.电路原理图如图1所示:IC1,R1,R2,C1构成多谐振荡器,
4、振荡频率由f=1决定,设计为40KHz左右.C3是两个铜片组成的电容.方波信号经C3耦合到T1,T2,0.7(R1+R2)C1)D1,D2进行放大、整流、滤波后,得到直流信号.收稿日期:2008-11-25作者简介:赵合运(1956-),男,河南新乡人,新乡医学院副教授,主要从事于电子技术的教学和研究工作.第2期赵合运等:静脉输液无线监护系统的设计151C3的电容量随药液液位而变化,所以,直流信号的大小就代表了液位的高低.运放IC2,R8,RP1组成电压比较器.由电位器RP1来设定比较电压(即报警电压).设定的报警电压为最高电压(与铜片上边线的液位产生的电压为最高电压)的80%左
5、右.当液位降低时,直流信号也随之降低.当低于报警电压时,IC2就输出高电位,T3导通,IC3音乐片得电工作,LED二极管闪亮、扬声器发出音乐报警声音,提示陪护人员及时处理.2无线编码报警信号电路的设计[4]无线发射电路由通用的编码芯片IC4PT2262和无线收发模块NRF401所组成.为了配合解码芯片,PT2262的地址码选用A0～A5三态组合编码,其数据控制选用A6～A10,其接高电平、低电平或悬空三态可6组成3=243组数码来代表各发射机身份号码,以表示不同床位的呼叫.另外在A11接不同的加密电阻RS端作加密控制,通过频率交叉发射技术,使其具有很高的保密度.其17脚输出含有地
6、址码、数据码的串行编[5]码信号,送入无线收发模块NRF401进行调制,发射出等幅高频载波信号.3接收主机电路[6]接收主机工作原理如图2所示:专用解码芯片PT2243是该电路的心脏,它除具有动态扫描解码功能外,还具有三位数字译码电路、音频功能提示及延时电路等.图2中,当无线收发模块NRF401收到由发射器送来的无线编码信号时,经脉冲电路解调整形后,从NRF401的第2脚输出已还原的编码信号,此信号加到PT2243的10脚,经内部动态解码扫描器和93C66中存储的数据编码相同时,从相应的端口输出3位数字译码信号,可直接驱动3位7段分时显示的LED数码管,显示不同床位、不同时间发来
7、的呼叫信息.其18脚是有效数据音源提示端,每次接收到有效数据时输出10秒间歇蜂音信号,如不清零,该端每30秒提示一次,表示机内有数据.该接收机可存储243组由发射端送来的数据码,且掉电也可长期保存.26、27脚外接的3.58MHz晶振为系统提供精确的时钟.12、13、14脚分别为解码有效5s、10s、30s高电平输出端,可以接其它的报警装置.11脚是密码学习记忆,以配合设置发射机时使用.综上所述,PT2243是一片动态解码、译码及多种功能输出的专用芯片.当接收到由发射器无线传人的
