SM3041压力传感器在电子血压计中的应用

2020-7-7 11:38:05 3632 压力传感器电子血压计 SM3041

0 　　在血压计的压力检测中，数字输出压力传感器SM3041内部集成了压力敏感元件、模拟信号调理威廉希尔官方网站、高达14位分辨率的ADC，用户可直接通过MCU的I2C接口对SM3041进行配置；在-5到~65℃温度范围内做了温度补偿，精度可达±1%；最大工作电流只有2mA；采用SOIC16封装，PCB面积小。　　电子血压计是利用现代电子技术，采用血压间接测量原理进行血压测量的医疗仪器。由于具有无创伤、测量精度高、使用简单、便于携带等优点，现已经成为家庭自测血压的主要工具，并越来越多地被用于医院等医疗机构。其主要由人机接口，低功耗MCU或蓝牙SOC，压力检测传感器，气泵电机及阀门驱动，电源及电池管理，数据传输等部分组成。下图1是电子血压计的系统框图。　　　　图1：电子血压计系统框图　　针对电子血压计的压力检测，以往多采用分离的压力电桥传感器将压力信号转化为电阻电压信号，并且还需要加上复杂的信号调理威廉希尔官方网站将其放大后再进行模数转换，这种实现方式存在设计难度大、成本高、PCB体积大等问题。对此，本文推荐SMI的压力传感器SM3041。　　高精度、低功耗的数字输出的中压压力传感器　　SM3041是一款数字I2C输出的MEMS压力传感器，有单端和差分两种，其正常测量压力范围分别为0kPa~34kPa（0~5PSI）和-34kPa~34kPa（-5PSI~5PSI），过载耐压和破坏压力分别是正常测量压力的3倍和5倍。其内部集成了压力敏感元件、模拟信号调理威廉希尔官方网站、高达14位分辨率的ADC，用户可直接通过MCU的I2C接口对SM3041进行配置（I2C的时钟频率可从100K到400KHZ），下图2是SM3041的应用威廉希尔官方网站图。　　　　图2：SM3041压力传感器应用威廉希尔官方网站图　　SM3041压力传感器从检测压力信号，到输出压力数据，仅需要2ms的转换时间，这使得MCU有更多的时间去实现算法运算，提高了血压计的实时性。SM3041在-5~65℃温度范围内做了温度补偿，精度可达±1%，保证了整个系统的测量准确性。　　SM3041正常工作电压范围为3V~3.6V，典型值为3.3V。最大工作电流也只有2mA，这对于采用电池供电、需要低功耗的血压计来说是非常不错的。采用SOIC16封装，占有的PCB面积也不算大，两个气嘴在芯片的正上方，可方便地连接到气管上，使用起来也比较简单。　　　　图3：SM3041的封装尺寸及实物图　　在电子血压计的应用上，除SMI压力传感器SM3041外，世强还能提供其他绝大多数的器件，比如Renesas的RL78系列低功耗MCU，Silicon Labs的EFM8/EFM32、蓝牙SOC、独立的蓝牙模块，EPSON的晶体RTC、LCD驱动，Ricoh的DC/DC、LDO RX5RL/RP110、电池充电管理及保护器件，以及Silicon Labs、SGMICRO和新电元的隔离、驱动及功率器件，力特的保护器件等。 1
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