呼吸機及呼吸機的氧傳感器自動校準方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療設備控制領域，特別是涉及一種呼吸機及呼吸機的氧傳感器自動校準方法。
【背景技術】
[0002]氧濃度是新生兒通氣的一個非常重要的參數，氧濃度過高會導致新生兒氧中毒，因此對氧濃度進行監測是非常必要的。采用旁流氧傳感器監測氧濃度的方法是目前最常用的，它主要是通過在氣體的主氣路中接入一個設有氧傳感器的旁流氣路來采集氣體以實現氣體的氧濃度檢測。氧傳感器實現氧濃度監測的原理是:氧傳感器內部的材料會與氣體中的氧氣發生化學反應從而產生電信號，所述電信號輸出到具有控制能力的MCU中，MCU通過讀取所述電信號以確定當前氣體中的氧濃度。氧傳感器輸出的電信號大小與氣體中氧濃度呈線性關系，比如，設氧濃度為Y，電信號為X，那么Y = K*X，其中K就是這個線性關系中的比例常數。在使用氧傳感器之前，一般都會采集兩個氧濃度值來對氧傳感器進行線性校準。因為空氣中的氧濃度為21 %，純氧氣的氧濃度為100 %，所以這兩個氧濃度值是最好控制的。
[0003]然而，這種氧濃度監測方法有個缺點就是如果主氣路中氣體流量太小，氣體都會從主氣路流走，而不會進去旁流氣路的氧傳感器。因此，通常需要手動控制氣體流量的大小以確保有氣體進入氧傳感器進行校準，即手動校準。這種手動校準的方式需要人為干預，浪費人力資源且可靠性差。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要提供一種節省人力且可靠性高的呼吸機及呼吸機的氧傳感器自動校準方法。
[0005]一種呼吸機，包括流量控制裝置，與所述流量控制裝置連接的主氣路和從主氣路中分流出的旁流氣路，以及通過所述主氣路的氣體出口與主氣路連接的呼吸管路，所述流量控制裝置用于從氣體源獲取氣體并控制流入主氣路的氣體流量，所述呼吸機還包括:
[0006]壓力傳感器，設于所述旁流氣路中，或設于所述主氣路與旁流氣路的分岔口與所述氣體出口之間，用于實時采集所述氣體流量產生的壓力值；
[0007]氧傳感器，設置在所述旁流氣路中，用于根據旁流氣路中氣體的氧濃度輸出相應的電信號值；
[0008]微控制器，用于讀取所述壓力傳感器采集的壓力值并判斷所述壓力值是否小于壓力閾值，若是，控制所述流量控制裝置增加所述氣體的氣體流量；若否，在預設時間后讀取所述氧傳感器輸出的電信號值并判斷所述電信號值是否在預設范圍內。
[0009]在其中一個實施例中，所述預設時間為30秒。
[0010]在其中一個實施例中，所述流量控制裝置用于從氣體源獲取空氣和氧氣，所述流量控制裝置包括兩路流量控制閥，一路用于控制氧氣輸出，一路用于控制空氣輸出。
[0011]在其中一個實施例中，所述微控制器還用于保存所述氧傳感器輸出的電信號值。
[0012]在其中一個實施例中，所述壓力閾值為ICmH2O。
[0013]一種呼吸機的氧傳感器自動校準方法，包括:
[0014]向呼吸機的主氣路中通入第一氣體，其中，從所述主氣路中有分流出旁流氣路；
[0015]實時監測所述第一氣體的氣體流量在旁流氣路中或主氣路與旁流氣路的分岔口至主氣路的氣體出口之間產生的壓力值，并判斷所述壓力值是否小于壓力閾值，若是，增加所述第一氣體的氣體流量；若否，在預設時間后讀取設置在所述旁流氣路中的氧傳感器輸出的第一電信號值；
[0016]判斷所述第一電信號值是否在相應的預設范圍內，若否，校準失敗；若是，
[0017]向呼吸機的主氣路中通入第二氣體；
[0018]實時檢測所述第二氣體的氣體流量在旁流氣路中或主氣路與旁流氣路的分岔口至主氣路的氣體出口之間產生的壓力值，并判斷所述壓力值是否小于壓力閾值；若是，增加所述第二氣體的氣體流量，若否，在預設時間后讀取所述氧傳感器輸出的第二電信號值；
[0019]判斷所述第二電信號值是否在相應的預設范圍內，若否，校準失敗；若是，校準成功。
[0020]在其中一個實施例中，所述預設時間為30秒。
[0021]在其中一個實施例中，所述第一氣體和第二氣體分別為空氣和氧氣，或者所述第一氣體和第二氣體分別為氧氣和空氣。
[0022]在其中一個實施例中，在校準成功之后還包括保存所述第一電信號值和所述第二電信號值的步驟。
[0023]在其中一個實施例中，所述壓力閾值為ICmH2O。
[0024]上述呼吸機及呼吸機的氧傳感器自動校準方法，通過在旁流氣路中或者主氣路與旁流的分岔口至所述主氣路的氣體出口之間設置壓力傳感器采集氣體流量所產生的壓力值，微傳感器實時監測氣體流量產生的壓力值并根據所述壓力值的大小來判斷是否有氣體流量通過旁流氣路從而決定是否需要增加氣體的流量，這樣就不需要人工來進行控制，實現了氧傳感器自動校準，不但節省了人力，而且在流量精確的控制下，提高了校準的可靠性，同時也避免了校準時氣體輸出過大而導致的氣體浪費。
【附圖說明】
[0025]圖1為一實施例中呼吸機的結構示意圖；
[0026]圖2為一實施例中呼吸機的氧傳感器自動校準方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
[0028]本發明中所提及的壓力均是指工程學中的壓力，即壓強。
[0029]請參照圖1，為一實施例中呼吸機的結構示意圖。
[0030]該呼吸機包括流量控制裝置110、與流量控制裝置110連接的主氣路112、從主氣路中分流出的旁流氣路114、通過主氣路112的氣體出口 116與主氣路112連接的呼吸管路118、氧傳感器120、壓力傳感器130以及微控制器140。
[0031]流量控制裝置110用于從氣體源獲取氣體并控制流入主氣路112的氣體流量。在本實施例中，所述氣體源包括空氣和氧氣。
[0032]具體地，流量控制裝置110包括兩路流量控制閥，一路用于控制氧氣輸出，一路用于控制空氣輸出，兩路流量控制閥的氣體流量輸出大小可調，氣體流量的大小取決于微控制器140發送給流量控制裝置110的流量控制閥端的控制信號。
[0033]氧傳感器120設在旁流氣路114中，用于根據旁流氣路114中氣體的氧濃度輸出相應的電信號值。在本實施例中，氧傳感器120采用高精度、響應速度快的氧傳感器，輸出的電信號值在O?100%氧濃度之間成線性關系，氧傳感器120輸出的電信號經運算放大器放大后輸出送至微控制器140的模擬數字轉換器。
[0034]壓力傳感器130設于旁流氣路114中或者設于主氣路112與旁流氣路114的分岔口至氣體出口 116之間，用于實時采集所述氣體流量產生的壓力值，這樣可以實時地判斷出旁流氣路是否有氣體流量通過。在本實施例中，壓力傳感器130設置在氣體出口 116處。壓力傳感器130使用GE公司的高精度差壓式壓力傳感器。壓力傳感器130的測量范圍為O?1PSI，輸出信號為差分信號。為提高壓力傳感器130的監測精度，這里采用恒流源驅動方式，恒流源設計采用運放設計，驅動電流設置為I毫安，放大電路采用儀表運算放大器AD623,具有高輸入阻抗，高共模抑制比，低噪聲，低漂移，溫度穩定性好，放大頻帶寬，噪聲系數小的特點，運算放大器放大35倍，放大后的信號經二階有源濾波電路濾波后輸出至微控制器140的模擬數字轉換器。可以理解，在其他實施例中，壓力傳感器130還可以采用其他的型號，這里不作嚴格限制。
[0035]微控制器140用于讀取壓力傳感器130采集的壓力值并判斷所述壓力值是否小于壓力閾值，若是，說明沒有氣體流量通過旁流氣路，需要控制流量控制裝置110增加所述氣體的氣體流量；若否，則說明已有氣體流量進入到氧傳感器，在預設時間后讀取氧傳感器120輸出的電信號值并判斷所述電信號值是否在預設范圍內。
[0036]在本實施例中，所述預設時間為30秒，所述壓力閾值為IcmH2O,這樣可以確保旁流氣路有氣體流量通過。
[0037]進一步地，微控制器140還用于保存氧傳感器120輸出的電信號值，其中，所述電信號對應氧氣和空氣的成份，即對應氣體中的氧濃度。
[0038]還提供一種呼吸機的氧傳感器自動校準方法，具體請參照圖2，為一實施例中呼吸機的氧傳感器自動校準方法的流程圖。
[0039]該呼吸機的氧傳感器自動校準方法具體包括以下步驟:
[0040]步驟SllO:向呼吸機的主氣路中通入第一氣體。
[0041]其中，從所述主氣路中有分流出旁流氣路。在本實施例中，所述第一氣體為空氣。可以理解，在其他實施例中，所述第一氣體可以先選擇為氧氣。
[0042]步驟S120:實時監測所述第一氣體的氣體流量在旁流氣路中或主氣路與旁流氣路的分岔口至主氣路的氣體出口之間產生的壓力值并判斷所述壓力值是