ZHCUBL7 December 2023 DRV8210 , INA350 , MSPM0L1306
2.2.1 系統設計原理
血液流入手臂并在血管中產生壓力；血流隨著心率而變化，并產生周期性波形。當袖帶壓力大于收縮壓時，血流受阻；血流受阻后，波形消失。在測量期間，來自傳感器的壓力數據是來自袖帶的靜壓和來自血管的振蕩波疊加的結果。隨著袖帶內壓力的進一步增加，振蕩波變得更大。達到最大值后，振蕩波減小；在血管堵塞之后，振蕩波消失。袖帶的壓力稱為平均壓力，其中振蕩波具有最大值（請參閱圖 2-3）。
圖 2-3 振蕩法測量血壓獲取振蕩波和包絡很容易（請參閱圖 2-3），但需要收縮壓和舒張壓參數。有兩種方法可以從振蕩曲線中獲取這些參數。一種方法稱為比例系數法，其中平均壓力與收縮壓和舒張壓之間存在比例關系（系數分別稱為 Ks 和 Kd）。
方程式 1.
方程式 2.
這兩個系數是從大量統計數據中得出的。比例系數法很簡單，適合 MCU 應用，但個體間差異較大且不一致。有時，此方法會出現較大誤差。
還有許多其他算法和方法可用，并且提供功耗和處理器要求之間的權衡。表 2-1 中列出了比例系數（Ks、Kd），僅供參考。附帶的軟件將血壓算法部分留空。
表 2-1 根據平均壓力范圍計算出的 KS、Kd 值 (J Moraes)
| 平均壓力范圍 (mmHg) | Ks | 平均壓力范圍 (mmHg) | Kd |
|---|---|---|---|
| MAP > 200 | 0.5 | MAP > 180 | 0.75 |
| 200 ≥ MAP > 150 | 0.29 | 180 ≥ MAP > 140 | 0.82 |
| 150 ≥ MAP > 135 | 0.45 | 140 ≥ MAP > 120 | 0.85 |
| 135 ≥ MAP > 120 | 0.52 | 120 ≥ MAP > 60 | 0.78 |
| 120 ≥ MAP > 110 | 0.57 | 60 ≥ MAP > 50 | 0.6 |
| 110 ≥ MAP > 70 | 0.58 | 50 ≥ MAP | 0.5 |
| 70 ≥ MAP | 0.64 | 50 ≥ MAP | 0.5 |
此設計采用 Omron 2SMPP-03 壓力傳感器，該傳感器可在本應用所需的 0kPa 至 40kPa 壓力范圍內提供大約 0mV 至 30mV 的輸出電壓范圍。這是一款 20k? 壓阻橋式傳感器，偏置電流為 100μA。選擇該橋接器是為了降低功耗。雖然通常會放棄信噪比 (SNR) 以延長電池壽命，但這種低成本信號鏈可以實現 < 10μVPP 的輸入基準噪聲，這使得能夠增加信號鏈的增益并減少驅動壓力橋接器所需的電流。