本发明涉及呼吸湿化仪控制技术领域,特别是涉及一种呼吸湿化仪及其测量保温电路。
背景技术:
随着呼吸系统疾病日益高发,辅助呼吸的仪器便应运而生。人们在身体健康时,由于上呼吸道对吸入气体有加温加湿的功能,因此可以维持气道黏膜与纤毛系统正常的生理功能和防御机能。但是,作为这种工能减弱或者丧失的患者,就需要在康复治疗时使用仪器辅助患者的呼吸系统加温、加湿和细菌过滤,以确保正常的生理需要。
使用过程中,呼吸湿化仪对气体进行加热润湿,然后提起经过管路被使用者吸入,由于呼吸管理具有一段长度,气体在经过管路时温度会降低,使用者吸入气体温度不能达到预定温度值。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种呼吸湿化仪及其测量保温电路,解决气体经过管路温度降低,不能达到预定温度值的问题。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种呼吸湿化仪的测量保温电路,与呼吸湿化仪内部的主芯片u2和放大芯片u1连接,其特征在于:测量保温电路包括控制芯片s1、二极管d1、热敏电阻r1和加热电阻r2;
控制芯片s1的1脚和16脚与电源vcc连接,控制芯片s1的4脚和5脚均与地agnd连接,控制芯片s1的2脚、7脚和9脚和主芯片u2连接,控制芯片s1的3脚和6脚均与二极管d1的第一端和热敏电阻r1的第一端连接,控制芯片s1的8脚和+14v电源连接,控制芯片s1的15脚、13脚、12脚和10脚均接地,控制芯片s1的14脚和11脚分别与放大芯片u1和加热电阻r2的第一端连接;二极管d1的第二端、热敏电阻r1的第二端和加热电阻r2的第二端相连。
优选地,所述控制芯片s1选用sn754410芯片。
优选地,所述加热电阻r2为电阻丝。
优选地,所述热敏电阻r1选用正温度系数热敏电阻。
一种呼吸湿化仪,其特征在于:包括加热管、主芯片u2、放大芯片u1以及权利要求1至4任一项所述的测量保温电路。
优选地,所述电阻r2安装在呼吸湿化仪的加热管内。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明通过设计呼吸湿化仪的测量保温电路,热敏电阻r1和加热电阻r2构成串联电路,同时热敏电阻r1和二极管d1构成并联电路,主芯片u2能够控制二极管d1的导通与截止,当二极管d1导通时,热敏电阻r1被短路,加热电阻r2进行加热,对呼吸湿化仪管路内的气体进行加热保温,当二极管d1截止时,热敏电阻r1和加热电阻r2在电路中形成串联电路,由于热敏电阻r1阻值很大,因此加热电阻r2停止加热,此时热敏电阻r1测量呼吸湿化仪管路内部气体的温度,同时并将测量气体温度的数据经过放大芯片u1传送到主芯片u2中,主芯片u2对数据进行处理分析并调控控制芯片s1输出加载在热敏电阻r1和加热电阻r2上的电压,调控加热电阻r2的加热效果,最终起到对呼吸湿化仪管路内部气体保温的效果,同时此设计将测温和保温电路串联在同一电路中,共用一条线路,简化了电路。
附图说明
图1是本发明测量保温电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,为本发明测量保温电路的电路原理图,测量保温电路包括控制芯片s1、二极管d1、热敏电阻r1和加热电阻r2,测量保温电路与呼吸湿化仪内部的主芯片u2和放大芯片u1连接。
控制芯片s1的1脚和16脚与电源vcc连接,控制芯片s1的4脚和5脚均与地agnd连接,控制芯片s1的2脚、7脚和9脚和主芯片u2连接,控制芯片s1的3脚和6脚均与二极管d1的第一端和热敏电阻r1的第一端连接,控制芯片s1的8脚和+14v电源连接,控制芯片s1的15脚、13脚、12脚和10脚均接地,控制芯片s1的14脚和11脚分别与放大芯片u1和加热电阻r2的第一端连接;二极管d1的第二端、热敏电阻r1的第二端和加热电阻r2的第二端相连。
当需要对管路内气体进行保温时,主芯片u2控制控制芯片s1将在推挽模式下的高电平加载在a端,低电平加载在b端,此时二极管d1导通,将热敏电阻r1短路,加热电阻r2在ab两端电压下对管路内的气体进行加热保温。
当需要对管路内气体温度进行测量时,主芯片u2控制控制芯片s1将在推挽模式下的低电平加载在a端,高电平加载在b端,此时二极管d1截止,由于热敏电阻r1的电阻值远大于加热电阻r2的电阻值,因此加热电阻r2不加热,热敏电阻r1测量管路内气体的温度,将测量气体温度数据经过放大芯片u1传送到主芯片u2中,主芯片u2对数据进行分析处理,调节控制芯片s1加载在ab两端的电压,调节加热电阻r2工作时的电压,从而控制加热电阻r2的加热效果,保证管路内气体维持在设定的温度范围内。
本设计中利用热敏电阻r1选用正温度系数热敏电阻,测量管路内气体温度是利用热敏电阻的阻值与温度对应的特性,在热敏电阻r1工作时,由于二极管d1在截止时存在一定的漏电流,会导致热敏电阻r1测量气体温度不准确,因此本设计将热敏电阻r1置于稳定的几个温度场中,分别记录其对应的阻值,即将其实际的曲线用多段直线进行线性拟合,并将拟合后的曲线记录在主芯片u2中,从而能够保证热敏电阻能够对管路内气体进行精确测温。
本设计中的控制芯片s1选用sn754410芯片,sn754410芯片输出能够实现0v与14v的电位转换,利用sn754410芯片输出电压加载在ab端,能够为加热电阻r2和测温电阻r1提供工作电压,同时由于sn754410芯片输出电压能够变化,在加热电阻r2工作时,由于工作电压不同,加热效果不同,由此实现了能够改变加热效果,将管路内气体维持在一定温度范围之内。
本发明中还提供了一种呼吸湿化仪,包括主芯片u2、放大芯片u1以及测量保温电路,保温电路中的加热电阻为电阻丝,安装在呼吸湿化仪的加热管内。
加热电阻r2使用电阻丝能够具有很好的加热效果,电阻丝具有一定长度,安装在加热管内,能够对一定长度范围的气体进行加热,提高对气体的加热效率。
采用上述技术方案后,加热湿化管路需要对气体保温同时还需要测量温度,本电路巧妙的将管路的保温系统和测量系统共用一线,既满足了管路的功能要求,又简化了电路,同时还提高了系统中主芯片的利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。