【正文】 ECG + Resp + SpO2 + NIBP + 2 TEMP ECG + Resp + SpO2 + NIBP + 2 TEMP + 2 IBP ECG + Resp + SpO2 + NIBP + 2 TEMP + 2 IBP + CO 可選用的 CO2 測量模塊 可選用的記錄儀模塊 其中 2 TEMP 和 2 IBP 表示監(jiān)護儀提供雙通道 TEMP、 IBP 信號。 9000 SUPER 對上述幾種配置類型均可選。 PM9000 具有聲光報警、趨勢 存儲、 NIBP 測量值存儲、報警事件存儲、藥物劑量計算和記錄儀輸出功能。 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 13 整機概述 儀器左邊： 如圖下所示，病人電纜、傳感器接口； 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. CO2 傳感器接口 體溫通道 1 傳感器接口 體溫通道 2 傳感器接口 有創(chuàng)血壓通道 1 傳感器接口 有創(chuàng)血壓通道 2 傳感器接口 心電電纜接口 心輸出量電纜接口 無創(chuàng)血壓袖套接口 血氧飽和度傳感器接口 圖 13 參數(shù) 插座圖示 硬件原理說明 PM9000 便攜式整機結(jié)構(gòu)框圖見附錄 3。 電源板 PM9000 電源是一個隔離型反激式多路輸出的開關(guān)電源。 直流輸出經(jīng) U11MC3416電感 L3 和電容 C58 組成的 BUCK 變換器變換成穩(wěn)定的 直流輸出供給記錄儀使用。 直流輸出再經(jīng) U10MC3416電感 L5 和電容 C50 組成的 BUCK 變換器變換成穩(wěn)定的 5V 輸出供給主控板作工作電源。充電管理芯片 U4 與 Q R17 等外圍器件構(gòu)成充電管理電 路。冷 卻方式采用風扇冷卻。 電容 C31 兩端電壓用萬用表測量大約為 . 電容 C58 兩端電壓用萬用表測量大約為 . 電容 C35 兩端電壓用萬用表測量大約為 . 電容 C50 兩端電壓用萬用表測量大約為 . 主控板 主控板包含 CPU/存貯器、顯示電路、網(wǎng)絡(luò)電路和 I/O接口。 Flash存貯器（ U2）用于固化 CPU 的程序和常數(shù)。 DRAM動態(tài)存貯器 U U4 既是 CPU的數(shù)據(jù)存貯器，也是程序存貯器。主控板同時支持主機顯示屏（ 9 英寸單色 CRT）和外接彩色 VGA 顯示器，顯示分辯率為 640 480，顯示工作參數(shù)、測量數(shù)據(jù)和實時波形。顯示屏上的可 見信息是這兩個區(qū)域中顯示象素的疊加。它輸出的數(shù)字視頻信號一路通過 P2 送給機內(nèi)的 CRT顯示組件（ 509B）， 另一路通過二級管 /電阻網(wǎng)絡(luò)合成后驅(qū)動外部 VGA顯示器。網(wǎng)絡(luò)控制器采用 AMD公司的專用芯片 AM79C961（ U7），工作時鐘為 20MHz（ X4）， 連接一片高速 SRAMU18，工作在共享存貯器（ Shared Memory）方式下。主控板 上的 I/O接口包括 5 個異步串口和一個 I2C接口。 U8 有 3 個串口，分別與按鍵板、無創(chuàng)血壓模塊和記錄儀模塊 連接，實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通訊 ，串口工作的波特率來自 CPU工作時鐘。 U5 提供系統(tǒng)的實時鐘。 CPU通過 MBus總線接口監(jiān)控電源板的 工作狀態(tài)，并向外送出系統(tǒng)的模擬輸出信號。主控板的電源通過 P11 與電源板連接，電源包括 5V主電源、 12V 模塊工作電源和一路備用電池電源。 12V 模塊工作電源和串口信號合并后連接到各參數(shù)模塊。 主控板裝在機內(nèi)支架組件靠近顯示屏一側(cè)，測試維修時可拆下該支架。其原理框圖如下： 導(dǎo)聯(lián)輸入 心電主放通道一 心電主放通道二 呼吸電路 心 電 前 置 放 大 級 控制與數(shù)據(jù) 采集電路 電源 串口 隔 離 電 源 與 隔 離 光 耦 電 路 體溫電路 圖 15 心電板原理框圖 心電前置放大級包括信號緩沖電路、導(dǎo)聯(lián)脫落檢測電路。來自人體的胸阻抗變化信號經(jīng)呼吸電路前級（ U3 TRANS1）調(diào)制，送入后級解 調(diào)、放大、濾波，得到呼吸波信號。電路由采樣切換（ U52 等）、恒流源（ Q U44A 等）、信號放 大（ U43A）、濾波（ U43B 等）及探頭檢測（ U44B 等）幾部分組成；電路中還設(shè)計了自校 準功能，通過控制 U52 實現(xiàn)對標準電阻（ R3A//R3B）的測量與校準。 A/D 芯片采用 MAXIM 公司的 MAX191， 實現(xiàn)兩通道心電信號、呼吸波信號以及體溫信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換；單片機采用 ATMEL 的 89C52， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、心電電路控制（包括導(dǎo)聯(lián)切換、增益選擇、濾波選擇、導(dǎo)聯(lián)脫落狀態(tài)讀取等） 、 16 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 測試點 序號 測試點信號說明 TP1 心電主放通道一的輸出心電波信號 TP2 心電主放通道二的輸出心電波信號 TP3 起搏脈沖檢出電路輸出信號 TP4 呼吸電路輸出的呼吸波信號 TP5 模擬 +5V 電源， +5V177。5% TP7 VDD 電源， +5V177。 12V 電源經(jīng) DC/DC 轉(zhuǎn)換為心電 /呼吸 /體溫板所需的177。 5V、數(shù)字 +5V（ VCC）、高精度 +5V（ VDD） 四組電源，并實現(xiàn)電氣隔離，隔離電源與隔離光耦電路部分還包括光耦（ U0 U02），連接 主系統(tǒng)與心電 /呼吸 /體溫板的串口，實現(xiàn)信號的隔離傳輸。 心電 /呼吸 /體溫板上設(shè)置了供調(diào)試、測試用的測試點包括以下一些： 在維修時通常還會用到的測試點包括晶振輸出（ Y01）、 12 V 電源輸入（ P01PIN4）、 數(shù)字 +5V（ VCC）電源（ U05PIN14）、串口發(fā)送（ P01PIN1）、串口接收（ P01PIN2）。血氧板的 CPU/存儲器部分完成血氧板內(nèi)部電路控制和與主控板之間 的串口通訊， CPU 采用 Zilog 的 Z80180 芯片 (U9)，工作時鐘 ，程序存儲器采用 32K 的 27C256(U10)，存儲固化程序， SRAM 采用 8K 的 6264(U11)用于數(shù)據(jù)暫存。光驅(qū)動電路在單片機的控制下產(chǎn)生驅(qū)動電流，用于驅(qū)動血氧傳 感器中的發(fā)光二極管。偏置電路的偏置電壓和驅(qū)動電路的輸入由 單片機控制 DAC MAX5102A（ U15）來實現(xiàn)。 5V 和數(shù)字 +5V 兩組電源。 血氧板提供的主要測試點說明如下：測試點 T1 為 Tout 信號，用來控制模擬開關(guān)使差分 放大電路檢測信號 VDET 輸入 ADC，信號頻率應(yīng)為 120Hz， T2 為 ADC 采樣輸入信號，由 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 17 整機概述 8 路采樣信號組成，包括 4 路背景光信號，兩路 VDET 信號，一路紅光信號和一路紅外光 信號。 透射光接收 受測部位 紅光和紅外光驅(qū) 動電路 程控增益 偏置電路 A/D采樣 差分放大電路 隔離串口通訊及 電源 CPU及外周電路 圖 16 血氧 板原理框圖 無創(chuàng)血壓模塊 壓 力 傳 感 器 差 分 放 大 數(shù) 據(jù) 采 集 脈 搏 放 大 壓 力 傳 感 器 差 分 放 大 微處理器 比 較 器 袖帶 串口 袖帶壓與脈搏波檢測 手臂與 袖帶壓保護檢測 氣泵與氣閥 圖 17 電原理框圖 無創(chuàng)血壓模塊為 630A 或 630B 泵，它由電路板、一個充氣馬達和兩個放氣閥組成，電 原理框圖如下圖所示。 U4 是 6 通道 12 位的串行 A/D。 PS1 是保護用壓力傳感器，它和運放 U9 一起組成放大比較電路。保護壓力預(yù)設(shè)值由電位器 18 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 模擬 開關(guān) 探頭 校零參數(shù) 校增益參數(shù) 整機概述 R2 調(diào)節(jié)。單片機通過周 邊電路 (U U U11)控制馬達的啟動和放氣閥的開關(guān)，并通過 A/D 芯片 U4 監(jiān)控壓力放 大電路和馬達運行電路是否正常工作。 血壓模塊通過一根 6 芯信號線與轉(zhuǎn)接板相連。剩下兩根為兩路＋ 12V 電源線。 CO/IBP 模塊 恒流源 線性放 大電路 低通 濾波 ADuC812 模擬 開關(guān) 探頭 自檢參數(shù) 線性放 大電路 低通 濾波 隔離 DC/DC 隔離串口線 TI、 TB 通道 IBP 通道 圖 18CO/IBP 模塊電路原理框圖 CO/IBP 模塊主要包括以下幾個部分： TI 通道、 TB 通道、 IBP1 通道、 IBP2 通道、單片 機和電源。系統(tǒng)在開機后先對標準電阻和零輸入做一 次采樣 ，作為對采樣值的修正參數(shù)。 IBP1 通道的工作 原理為：電路傳感器激勵用 U9 產(chǎn)生的 +5V（精度為 1％），用模擬開關(guān) U11 切換傳感器信號、 ＋ 信號和零輸入，然后通過由 U12 和 U13 組成的放大濾波電路，送入 AduC812 內(nèi)部 帶的 12 位 A/D 進行數(shù)據(jù)采集處理。 IBP2 通道的工作原理與 IBP1 通道完全一樣。其資 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 19 整機概述 源包括 8 路 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器， 2 路 12 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度為 ，精度為 +1LSB， 外部時鐘最大為 16MHZ， 3 個定時器， 9 個中斷源。電源部分的 DC/DC 采用 ECG/RESP/TEMP 模塊完全相同的電路。 體溫板 體溫電路可以對體溫探頭輸入的信號進行放大、濾波，輸出到心電 /呼吸板的 A/D 采樣 電路。電路輸出信號具有鉗位保護，以確保輸 出電壓不大于 VCC。 體溫信號通過電路板兩端的插針送到心電 /呼吸板，由心電 /呼吸板上的單片機對其進行 采樣，將結(jié)果送給主控板 CPU。其中前四種功能由單片機 （ U1）配合輔助電路實現(xiàn)。 按鍵和旋鈕輸入由單片機確認以后，通過串口發(fā)送給主控板 CPU，聲音及報警控制由 單片機根據(jù)所收到的主控板 CPU 的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。報警燈用紅色、黃色燈分別表示一、二、三級報警。喇叭固定在 PCB 上， 110 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） CPLD( 9536) W78E52 繼電器 整機概述 按鍵板測試點 1. U1PIN2： 2051 晶體振蕩器輸出，該點用示波器測試應(yīng)有大于 2Vp—p 的 正弦波，頻率為 。 3. U4PIN5：音頻放大輸出，該點用示波器測試應(yīng)為正弦波，幅度和頻率因不 同的聲音和級別而不同。 2V 圖 110 記錄儀模塊的電路原理框圖 記錄儀模塊包括熱敏頭、電路板兩部分，板上帶有一個 W78E52 單片機，通過串行口與 主控板 CPU 通訊，根據(jù)主控板 CPU 的命令完成字符與波形打印，并把記錄儀的狀態(tài)實時傳 送給主控 CPU 供顯示。當記錄任務(wù)完成或熱 敏頭過熱時，單片機會自動切斷驅(qū)動電源起到保護作用。 便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀維修手冊（ ） 111 整機概述 記錄儀板通過一根五芯信號線與轉(zhuǎn)接板相連，再通過轉(zhuǎn)接板連到主控板。 CO2 測量模塊 CO2 模塊是采用 Welch Allyn OEM Technologies 公司 OEM 產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用基于 紅外光譜吸收原理的測量方法，根據(jù)紅外傳感器的連接方式不同可以分成主流式和旁流式， 旁流式模塊主要是由電路板，內(nèi)置的旁流式紅外傳感器，抽氣泵與控制等構(gòu)成，在使用時還 需要借助于外接水槽、干燥管和采樣管等；主流式模塊主要是由電路板和外置的主流式紅外 傳感器，都具有自動定標和校正功能，通過串口和主控板進行關(guān)聯(lián)和信息交換。 其特點包括 : 1. 2. 3. 4. 5. 實時性 異步事件響應(yīng)能力 中斷管理能力 切換時間和中斷延遲時間應(yīng)是確定的 搶占