一種氧電池傳感器特性的模擬電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及麻醉機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧電池傳感器特性的模擬電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的麻醉機(jī)在呼吸通氣的環(huán)節(jié)都需要檢測(cè)氧氣的濃度，這就需要用到紅外光電 池，而紅外光電池是采用的電化學(xué)的原理，這就決定了其有一定的有效期，并且每批次的氧 電池的參數(shù)都有一定的分散性，尤其容易受到周?chē)h(huán)境的影響，這在生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是批 量生產(chǎn)中處理紅外光電池的電路沒(méi)有具體的參考標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)該電路是否合格是個(gè)空白之 處，若連接實(shí)際的紅外光電池進(jìn)行測(cè)試會(huì)面臨以下問(wèn)題：（1)只有一個(gè)參考合格范圍，無(wú)法 動(dòng)態(tài)模擬該紅外光電池的其他特性；（2)測(cè)試時(shí)隨氧氣濃度的變化必須配備一套氧氣罐， 笨重而又缺乏安全性；（3)批量操作投入成本太高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種氧電池傳感器特性的模擬電路，以解決連接實(shí)際紅外光電池?zé)o法 動(dòng)態(tài)模擬紅外光電池的其他特性的問(wèn)題。
[0004] 一種氧電池傳感器特性的模擬電路，包括：
[0005] 共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路、差分信號(hào)放大電路、信號(hào)反饋控制電路，信號(hào)反饋控制電路與 第二參考電壓源連接，驅(qū)動(dòng)紅外光電池產(chǎn)生模擬氧電池傳感器的電壓，通過(guò)共模電壓網(wǎng)絡(luò) 電路產(chǎn)生共模電壓，差分信號(hào)放大電路與第一參考電源連接，且放大由紅外光電池產(chǎn)生的 模擬模擬電壓，并反饋給信號(hào)反饋控制電路，與差分信號(hào)放大電路形成電壓差并輸出。
[0006] 優(yōu)選的，所述共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路包括：
[0007] 電阻R1-R4,其中，所述電阻R1的一端分別與紅外光電池的負(fù)極、紅外光電池的負(fù) 極輸出端、電阻R3的一端、差分信號(hào)放大電路的第一輸入端連接，紅外光電池的正極與紅 外光電池的正極輸出端連接，電阻R1的另一端分別與電源VCC、電阻R2的一端、信號(hào)反饋控 制電路的輸出端連接，電阻R2的另一端分別與電阻R4的一端、差分信號(hào)放大電路的第二輸 入端連接，電阻R4的另一端、電阻R3的另一端均接地。
[0008] 優(yōu)選的，所述電阻R1的阻值與電阻R3的阻值相同，電阻R2的阻值與電阻R4的阻 值相同，電阻R1-R4的阻值范圍為1-10ΜΩ。
[0009] 優(yōu)選的，所述差分信號(hào)放大電路包括：
[0010] 電阻1?6-1?12，運(yùn)算放大器1]認(rèn)、1]川、1]24，其中，所述運(yùn)算放大器1]認(rèn)的正極輸入端 分別與電阻R1的一端、電阻R3的一端、紅外光電池的負(fù)極、紅外光電池的負(fù)極輸出端連接， 運(yùn)算放大器U1A的負(fù)極輸入端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端分別與運(yùn)算放大器 U1A的輸出端、電阻R7的一端、電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端分別與電阻R10的一 端、運(yùn)算放大器U2A的負(fù)極輸入端連接，電阻R10的另一端分別與運(yùn)算放大器U2A的輸出 端、信號(hào)反饋控制電路的輸入端連接，運(yùn)算放大器U2A的正極輸入端分別與電阻R11的一 端、電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端接第一參考電源，電阻R11的另一端分別與運(yùn) 算放大器U1B的輸出端、電阻R7的另一端、電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端接運(yùn)算放 大器U1B的負(fù)極輸入端，運(yùn)算放大器U1B的正極輸入端分別與電阻R2的另一端以及電阻R4 的一端連接。
[0011] 優(yōu)選的，所述電阻R6的阻值與電阻R8的阻值相同，電阻R9的阻值與電阻Rl 1的 阻值相同，電阻R10的阻值與電阻R12的阻值相同。
[0012] 優(yōu)選的，所述信號(hào)反饋控制電路包括：
[0013] 電阻R5、R13,放大器U2B，發(fā)光二極管LED1，其中，電阻R13的一端為信號(hào)反饋控 制電路的輸入端，電阻R13的另一端與放大器U2B的負(fù)極輸入端連接，放大器U2B的正極輸 入端與第二參考電源連接，放大器U2B的輸出端與發(fā)光二極管LED1的陰極連接，發(fā)光二極 管LED1的陽(yáng)極與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端為信號(hào)反饋控制電路的輸出端。
[0014] 優(yōu)選的，所述氧電池傳感器的模擬輸出電壓值為：
[0015]
，其中，Vout+表示紅外光電池的正 極輸出端電壓值，Vout -表不紅外光電池的負(fù)極輸出端電壓值，Vref2表不第二參考電源電 壓值，Vrefl表示第一參考電源電壓值，R6表示電阻R6的阻值，R7表示電阻R7的阻值，R9 表示電阻R9的阻值，R10表示電阻R10的阻值。
[0016] 本發(fā)明的一種氧電池傳感器特性的模擬電路，包括共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路、差分信號(hào) 放大電路、信號(hào)反饋控制電路，信號(hào)反饋控制電路與第二參考電壓源連接，驅(qū)動(dòng)紅外光電池 產(chǎn)生模擬氧電池傳感器的電壓，通過(guò)共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路產(chǎn)生共模電壓，差分信號(hào)放大電路 與第一參考電源連接，且放大由紅外光電池產(chǎn)生的模擬模擬電壓，并反饋給信號(hào)反饋控制 電路，與差分信號(hào)放大電路形成電壓差并輸出。通過(guò)第一參考電壓源與第二參考電壓源可 以任意設(shè)定模擬氧電池傳感器特性的紅外光電池的輸出特性，通過(guò)共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路構(gòu)成 差分信號(hào)，并通過(guò)差分信號(hào)放大電路對(duì)模擬的信號(hào)進(jìn)行放大并輸出，采用高精度模擬運(yùn)放， 保證信號(hào)的精準(zhǔn)性能，采用光電轉(zhuǎn)換裝置保證紅外光電池的特性模擬，且體積小，可靠，響 應(yīng)快，成本低，省去了一系列笨重的配套設(shè)備，大大提高了測(cè)試效率，更利于批量生產(chǎn)測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的氧電池傳感器特性的模擬電路的方框原理圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的氧電池傳感器特性的模擬電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0020] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種氧電池傳感器特性的模擬電路的方框原理 圖，包括：
[0021] 共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路、差分信號(hào)放大電路、信號(hào)反饋控制電路，信號(hào)反饋控制電路與 第二參考電壓源連接，驅(qū)動(dòng)紅外光電池產(chǎn)生模擬氧電池傳感器的電壓，通過(guò)共模電壓網(wǎng)絡(luò) 電路產(chǎn)生共模電壓，差分信號(hào)放大電路與第一參考電源連接，且放大由紅外光電池產(chǎn)生的 模擬模擬電壓，并反饋給信號(hào)反饋控制電路，與差分信號(hào)放大電路形成電壓差并輸出。
[0022] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)第一參考電壓源與第二參考電壓源可以任意設(shè)定模擬氧 電池傳感器特性的紅外光電池的輸出特性，本例中，固定第一參考電壓源的輸出電壓，通過(guò) 單片機(jī)調(diào)節(jié)第二參考電源的輸出電壓，即可以模擬任意氧電池傳感器的輸出電壓。
[0023] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種氧電池傳感器特性的模擬電路的電路圖，詳 述如下：
[0024] 共模電壓網(wǎng)絡(luò)電路包括：
[0025] 電阻R1-R4,其中，所述電阻R1的一端分別與紅外光電池的負(fù)極、紅外光電池的負(fù) 極輸出端、電阻R3的一端、差分信號(hào)放大電路的第一輸入端連接，紅外光電池的正極與紅 外光電池的正極輸出端連接，電阻R1的另一端分別與電源VCC、電阻R2的一端、信號(hào)反饋控 制電路的輸出端連接，電阻R2的另一端分別與電阻R4的一端、差分信號(hào)放大電路的第二輸 入端連接，電阻R4的另一端、電阻R3的另一端均接地。
[0026] 在本發(fā)明實(shí)施例中，電阻R1的阻值與電阻R3的阻值相同，電阻R2的阻值與電阻 R4的阻值相同，電阻R1-R4的阻值范圍為1-10ΜΩ。電阻R1-R4構(gòu)成差分信號(hào)的共模電壓 網(wǎng)絡(luò)，為差分信號(hào)放大電路提供共模電壓。
[0027] 差分信號(hào)放大電路包括：
[0028] 電阻1?6-1?12，運(yùn)算放大器1]認(rèn)、1]川、1]24，其中，所述運(yùn)算放大器1]認(rèn)的正極輸入端 分別與電阻R1的一端、電阻R3的一端、紅外光電池的負(fù)極、紅外光電池的負(fù)極輸出端連接， 運(yùn)算放大器U1A的負(fù)極輸入端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端分別與運(yùn)算放大器 U1A的輸出端、電阻R7的一端、電阻R9的一端連接，電阻R9的另一端分別與電阻R10的一 端、運(yùn)算放大器U2A的負(fù)極輸入端連接，電阻R10的另一端分別與運(yùn)算放大器U2A的輸出 端、信號(hào)反饋控制電路的輸入端連接，運(yùn)算放大器U2A的正極輸入端分別與電阻R11的一 端、電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端接第一參考電源，電阻R11的另一端分別與運(yùn) 算放大器U1B的輸出端、電阻R7的另一端、電阻R8的一