血壓計 PCB:方寸之間的健康密碼解碼器
來源:惠州市興聯(lián)電子科技有限公司發(fā)布時間:2025-07-15點擊數(shù):載入中...
在電子血壓計的方寸機身里,
PCB 板如同一位精密的健康密碼解碼器,將肱動脈的搏動信號轉化為清晰的血壓數(shù)據(jù)。這塊只有手掌 1/3 大小的電路板,集成了傳感器接口、信號處理、顯示驅動等 120 多個元器件,其設計精度直接決定測量誤差能否控制在 ±3mmHg 以內,達到醫(yī)用級標準。
信號采集模塊是 PCB 板的 “神經(jīng)末梢”。充氣泵與壓力傳感器通過鍍金觸點連接到 PCB,0.1% 精度的 ADC 芯片將壓力信號轉換為數(shù)字量,采樣率高達 1000Hz,能捕捉到脈搏波的細微波動。為避免電磁干擾,PCB 采用 4 層板設計,電源層與接地層形成法拉第籠,將噪聲控制在 5mV 以內,確保在家庭復雜電磁環(huán)境中仍能穩(wěn)定工作。
核心算法芯片是數(shù)據(jù)處理的 “大腦中樞”。32 位 MCU 在 0.5 秒內完成 2048 點的脈搏波分析,通過示波法原理計算收縮壓與舒張壓。PCB 上的 EEPROM 芯片會存儲 10 組校準參數(shù),每次開機自動調用,抵消溫度漂移帶來的誤差 —— 在 0-40℃范圍內,測量偏差可控制在 ±2mmHg。這種動態(tài)校準能力,讓血壓計從出廠到報廢始終保持高精度。
電源管理模塊體現(xiàn)著設計的精妙。鋰電池通過 PCB 上的 DC-DC 轉換器輸出 3.3V 穩(wěn)定電壓,待機電流低至 5μA,確保一次充電可測量 300 次。當檢測到袖帶異常漏氣時,過流保護電路會在 20ms 內切斷電機供電,既保護元器件又避免用戶不適。USB 接口不僅用于充電,還能通過 PCB 上的通訊芯片將數(shù)據(jù)上傳至健康 APP,實現(xiàn)長期監(jiān)測。
這塊看似普通的 PCB 板,需通過 1000 次高低溫循環(huán)測試(-20℃至 60℃)和 5000 次振動測試,確保在日常使用中不會因元件虛焊導致數(shù)據(jù)失真。正是這些隱藏在元器件背后的工程智慧,讓家用血壓計實現(xiàn)了與醫(yī)院水銀柱血壓計相當?shù)臏y量精度,成為守護心血管健康的隱形衛(wèi)士。