病人呼吸監視儀 本裝置可以用于監視危重病人的呼吸情況,超過預定的時間不呼吸即以報警方式提示醫務人員引起注意並及時搶救。它具有電路簡單、性能穩定、製作容易等特點,是一種醫療輔助電子器具。 工作原理: 該裝置電路工作原理如圖78-1所示。它是由呼吸傳感觸發電路、顯示電路、延時電路和報警電路等構成的。IC1是一塊高靈敏度的聲控放大驅動電路,只要其聲響強度達18dB以上均可有信號輸出,而呼吸氣流的推動力比聲響在空氣介質所產生的疏密壓力更大,因此,只要其話筒BP感覺到氣流,便可以轉換成電信號,經IC1內部放大器放大,稍加延時後觸發驅動電路導通,所以IC1的輸出端 腳由原來的高電平狀態變為低電平狀態,發光二極管LED導通發光,人體不停地呼、吸,就導致LED不斷地閃亮。與此同時,電源還通過LED、R2向電容器C3充電,但當IC1的 腳變為低電平時,C3中僅有的微量電荷又通過R2和IC1的 腳迅速放電,因此,只要呼吸正常,C3兩端的電壓還不足以充至使三極管VT1導通,也不會引起後級電路的動作。當然,如果病人的呼吸很微弱,或是較長時間不呼吸,就會導致IC1的 腳較長時間的截止,LED熄滅,電源就通過LED、R2向C3充電,使C3端的電壓上升到0.7V以上,此時三極管VT1就會導通。VT1導通後,就有電流通過繼電器KL的勵磁線圈,從而使其動合。KL動合後,其常開觸點KL1-1就會閉合,使時基集成電路IC2通電,其電源將通過R3向C4充電,導致C4兩端的電位差越來越大,如果此時病人的呼吸恢複正常,繼電器觸點KL1-1斷開,IC2失去電源,是不會引起報警的,如果仍然停止呼吸或是處于呼吸極弱狀態,經過一段時間後,IC2的 、 腳電壓下降至1/3電源電壓以下時,IC2的工作狀態發生翻轉,IC2的 腳由原來的低電平狀態變為高電平狀態,模擬音響集成塊IC3獲得電源而工作,其信號從IC3的O/P端輸出,經三極管VT2放大後,推動揚聲器BL發出報警聲,求助醫護人員立即採取搶救措施,圖78-2是該裝置的印制電路板。 安裝與調試: IC1採用最新生產的高靈敏度聲控集成電路5G0401,它採用軟封閉形式,體積小巧(φ12mm),直流電源電壓為2∼3.5V,輸出電流可達150mA以上,其觸發靈敏度典型值為18dB。它的內部電路包括高增益放大器、延時器和驅動器。它的引腳認定以第 腳呈方形圖案端為基准,逆時針方嚮依次辨認,IC2可採用NE555、μA555、LM555等時基極集成電路,均為雙列8腳直插式塑封。IC3採用四模擬聲單片集成電路KD9561,它也是軟封裝形式。VT1、VT2可採用8050或3DG12等三極管,β 200。LED可用兩隻Φ5mm的綠色發光二極管,KL可用JRX-13F型靈敏繼電器。BM採用高靈敏度微型駐極體話筒,BL採用8Ω電動式揚聲器。
圖78-1
圖78-2 整機電路焊接完畢,仔細檢查幾次,確認無誤,可從後級電路開始,逐級調試。先人工閉合觸點KL1-1,延時一段時間後,IC2發生翻轉,電路發出響亮的報警聲說明延時、警聲電路工作正常。其延時時間由R3、C4的數值確定,可按1.1R3C4估算;如R3=1MΩ,C4=20μF,則經計算延時時間約為22秒。具體製作時,C4應選用精度較高的電容器。這一級調好後,可斷開IC1的 腳,調節R2的阻值,約過3∼5秒,繼電器應能吸合,否則更換VT1。如能夠工作,說明電路正常,最後,接上IC1的 腳,將話筒BP用白膠布貼在人的鼻孔前,模擬病人的呼吸情況,只要不停地呼吸,發光二極管LED就應不斷要閃亮,同時繼電器也不急於吸合,說明電路工作正常,如果觸發靈敏度過高或過低,可以調整BP與鼻孔之間的距離或是調換性能好的BP均可,全部電路經初調合格後,最後再統一微調一下R2及R3的阻值。應根據具體情況要求,確定從LED不閃亮到發出報警信號的時間,全部統調完畢,可用一隻金屬盒或是塑料盒裝入,即可投入監視實驗。 (陳國華) |