大家好，我是[廣州工控傳感*科技] 1620傳感器事業(yè)部，張工。
A.傳感器的對稱性要求
由于基于電阻惠斯通電橋的補償校準(zhǔn)方式都是要在橋路中串并入電陽才可以實施因此就有可能會因此破壞1620一次性血壓傳感器在使用過程中的共模電壓點。如圖-7中的R1和R2，結(jié)合橋警阻值，如果不對稱，將會導(dǎo)致共模電壓對于放大電路的不平衡，共模電壓過高或者過低，從而可能會讓差分電路信號放大出現(xiàn)飽和或者下溢的情況，這將使得產(chǎn)品在每次更換過程中，需要醫(yī)護(hù)人員每次都要調(diào)整增益，然而這將影響產(chǎn)品的互換性，浪費不必要的寶貴時間和微弱信號有限的增益空間，或者需要對使用者花費更多的時間進(jìn)行使用培訓(xùn)。想起高懸頭頂?shù)囊簤貉b置就擔(dān)心，因此認(rèn)為確實有必要規(guī)定傳感器校準(zhǔn)之后的輸出對稱性。

關(guān)于共模電壓影響儀表放大器的輸出范圍，我們可以借用以下ADI的儀表鉆石圖工具簡單分析一下。看到“鉆石”是不是很心動? 心動不如行動。我們設(shè)定:
正負(fù)激勵 (+/-3V)
Vcm = OV增益設(shè)置為100 (信號本來就弱，增益需要適當(dāng)大) ，差分信號范圍(+/-25mV)

為了說明共模電壓對增益的影響，對于儀表放大器而言，這是共性，因此例子中儀表放大器的型號并不重要。圖-8中，縱軸是輸入信號的共模電壓范圍，橫軸是輸出電玉的范圍。白色框內(nèi)是允許的輸出范圍，中間的紅色是代表當(dāng)前的設(shè)置條件下，橫軸可以輸出到多少，是否還需要調(diào)整增益，如果共模電壓會變化，則那根紅線會形成個矩形區(qū)域，表示縱向共模范圍內(nèi)橫向輸出電壓的多少。

圖-8中，左邊為對稱的信號輸入，共模電壓為0[3+(-3)=],因此看到圖中間的輸出電樂范圍是最寬的，也就是說，增益可以調(diào)整到最大允許范圍:但是在右邊的圖中，當(dāng)共模電壓變?yōu)?1V時，同樣的增益下就會產(chǎn)生溢出，及信號失真，因此必須要將增益調(diào)小才可以滿足，這對原本微弱的信號簡直就是一個打擊，我們的醫(yī)生有時候甚至不會意識到重要信號的已經(jīng)失真。如果是單電源方式下的儀表放大，共模電壓的不確定對測量而言會更加不利。
關(guān)于1620一次性血壓傳感器的輸出對稱性要求，《標(biāo)準(zhǔn)》中提及8次 (突然想起《大話西游》里菩提告訴至尊寶在夢里他叫了晶晶98次，還有一位名字叫紫霞的，叫了784次)，其參數(shù)特征要求就是在短接傳感器的正和負(fù)輸出兩端，在6v激勵情況下，分別測量從激勵的正極到短接處的電壓，然后同樣測量從短接處到激勵的負(fù)極的電壓，計算，該值的范圍應(yīng)該在范圍內(nèi)。

這是在其他壓力傳感器的特性中，很難看到的一條特點。即使在同類型的產(chǎn)品中可以選擇一款放大范圍足夠大，放大電路供電電壓足夠?qū)挷痪托辛? 要知道，還有個2uA的漏電指標(biāo)一一如果電路失效，都很難說這入漏電電流會不會超標(biāo)。

當(dāng)然，為了實現(xiàn)這個特性，其管腳結(jié)構(gòu)上也有相應(yīng)的處理，顯得與眾不同。如圖-9所示。電橋設(shè)計中并不是完全閉合，而是將其暫時處于斷開狀態(tài)，這樣便于信號的測量和校準(zhǔn)，在應(yīng)用電路中，則需要將Out分別簡單短接即可.
傳感器的現(xiàn)場校驗功能
校驗”這個詞，在《標(biāo)準(zhǔn)》中提到了13次 (必須承認(rèn)，想紫霞多于晶晶是存在的事實，菩提大哥D.G.看到了也會同意的) 。1620一次性血壓傳感器在現(xiàn)場使用的時候，除了0點可以校準(zhǔn)之外，你是無法判斷當(dāng)前的信號是否正常的，哪怕傳感器已經(jīng)損壞。所以當(dāng)前面的神仙姐姐只看到了數(shù)值偏低而手足無措時，我完全理解她的緊張。其實，在《標(biāo)準(zhǔn)》第3.7條提到使用額外的電阻對電橋進(jìn)行設(shè)置，使得電橋輸出一個已知的電壓值來模擬一個設(shè)定已知的壓力值。這樣，就可以方便隨時檢測當(dāng)前的數(shù)值大概范圍，是否正常。

在1620一次性血壓傳感器的規(guī)格書中，有特別提到傳感器的校準(zhǔn)，或者某種意義上的檢測。方法就是在現(xiàn)有的傳感器電橋上，外加一路150k歐姆的電阻連接激勵正極和輸出正信號端(+out),因此模擬300mmHg的壓強信號。從應(yīng)用上來講，該檢測電路的使用可以在任意時候，哪怕在正常測量血壓過程中，也可以看到疊加信號之后的輸出。
如果在測量血壓前可以進(jìn)行類似的檢測，就可以判別應(yīng)該調(diào)整多大的增益，或者當(dāng)前的信號問題大概出在什么地方。就可以將該檢測電路外加，看輸出信號增加的范圍以此先判別:傳感器是否依然正常，以及之前的數(shù)值大概范圍，冷靜下來再考慮那人液壓物理公式。
在這里不打算用一個復(fù)雜的基爾霍夫方程組來解一個電壓信號。直接借用手邊的模擬工具就可以說明問題。就比如是借用越光寶盒穿越一下，就不要翻筋斗云.圖-10中，VF1為輸出信號正端 (+out) ，R7即為外加的那個傳說中的校驗電阻當(dāng)沒有外部150k歐姆的電阻時，輸出差分信號Vout = VF1-VF2顯然為0(實際是應(yīng)該存在Voffset)，當(dāng)再加上這個校驗電阻時，輸出變化的差分電壓值Vout cal ~=3mV
根據(jù)傳感器的參數(shù)表，100mmHg的壓強可以輸出多少電壓?
傳感器靈敏度: 5uV/V/mmHg
激勵電壓: 6V
施加壓強: 100mmHg

從而可以得到，在外掛校驗電阻連接的時候，輸出信號可以模擬100mmHg的血壓值。在A.4.2.3.6內(nèi)，《標(biāo)準(zhǔn)》制定組的人對于這個電阻應(yīng)該設(shè)計在傳感器橋臂邊上還是放在外部放大電路上，或者兩邊各放一半因為會導(dǎo)致傳感器壓力芯片成本問題開始很糾結(jié)，最終決定不把這個額外的校驗電阻放在傳感器芯片上。于是電路上可以很容易地添加即可。但是這個電阻不是隨意添加，《標(biāo)準(zhǔn)》里也根本沒有提及阻值范圍這完全由那個小小的傳感器的特性決定: 能不能加? 加多大? 要加的話，能不能統(tǒng)阻值?
這些問題，1620一次性血壓傳感器上已經(jīng)考慮過了，所以，才有了現(xiàn)在多出的靠得很近的管腳。如果電橋不對稱，這個問題只會讓設(shè)計者煩心。加個電位器，每個很有耐心地單獨調(diào)。對我而言，寧愿去多想想晶晶姑娘
傳感器能做到多小?你要是想到孫悟空鉆到鐵扇公主肚子這個鏡頭，就明白這個傳感器有多小了。實際產(chǎn)品可能比你想象得還要小。事實上，有兩款超級迷你型的壓力傳感器就是用于體內(nèi)壓力的測量的。