據世界衛生組織去年發布的《2023全球高血壓報告》數據顯示,1990-2019年,成人高血壓患者人數翻了一番,從1990年的6.5億人增加到2019年的13億人。該報告還將高血壓列為世界上導致死亡和殘疾的主要風險因素之一。
隨著人們對自身健康關注度的提升,越來越多的人開始重視血壓的日常監測,進一步推動了血壓計的市場規模增長。據Research and Markets數據,2023年全球血壓監測設備市場規模達到27億美元,預計2032年市場達74億美元,CAGR高達11.9%。
電子血壓計憑借著精準、便攜、操作簡單等優勢正在成為家庭必備的醫療器械之一。本期Big-Bit拆解為大家帶來了歐姆龍的一款上臂式電子血壓計,該血壓計配備有背光顯示大屏,還有語音播報、佩戴操作提醒、不規則脈波提示、測量結果記錄等功能。
接下來,Big-Bit將為大家拆解這款歐姆龍電子血壓計,看看里面用到了哪些元器件?
歐姆龍血壓計介紹
產品外包裝
將盒子打開,取出所有配件。
該電子血壓計的配件包括血壓計、袖帶及空氣管、電源適配器、電池。
血壓計正面
開始和停止按鍵
語音播報和歷史記錄按鍵
血壓計側面喇叭口
血壓計背側面充電口,顯示輸入規格為6V直流電壓
在血壓計背面我們可以看到產品相關信息。
歐姆龍電子血壓計基本信息
型號:U725A
額定電壓:6V
壓力精度:±3mmHg(±0.4KPa)
歐姆龍電源適配器基本信息
型號:HHP-A2H01
輸入:100V-240V~ 50Hz-60Hz
輸出:6V 700mA
適配器通電狀態下指示燈顯示
該電子血壓計還配有4節AA電池,電壓1.5V。
電池特寫
將電池裝入后,試用。
可以看到屏幕上有高壓、低壓、脈搏數據顯示,還有佩戴正常和血壓偏高提醒字樣。
血壓計拆解
將血壓計拆開,我們可以看到其內部的構造。
將相關元器件取出,可以看到有兩塊電路板、一個小型氣泵、一塊顯示屏、一塊背光屏和一個喇叭。
氣泵特寫
該小型氣泵的制造商為三美,型號為MAP-AM-265。
MAP-AM-265氣泵參數:
額定電壓:6V DC
使用電壓范圍:3V~7V DC
壓制時間:11.5S
最大電流:430mA
0.5W的喇叭來自凱普電子。
主控板
在主控板上,可以看到主控MCU、MEMS壓力傳感器、存儲芯片、LCD驅動、語音外設單片機等元器件。
主控MCU
該電子血壓計的主控MCU來自東芝,型號為T5DE1UG,封裝形式為LQFP64。
在東芝的官網沒有找到相關型號以及數據手冊,估計是歐姆龍定制的型號。該主控MCU主要用來控制氣泵和磁閥;采集壓力傳感器的數據;通過算法處理后輸出數據。
壓力傳感器
該壓力傳感器來自于歐姆龍,型號為2SMPP-02,封裝形式為SOP。
其測量壓力范圍為0~37kPa,偏置電壓:-2.5±4mV,量程電壓:31.0±3.1mV。
壓力傳感器在該產品中主要是用來測量袖帶中的氣壓,將壓力數據傳輸給主控MCU,通過算法計算出血壓。其在家用電器、空調控制設備、壓力測量設備、壓力泄漏檢測、壓力控制設備中也被廣泛使用。
語音外設單片機
該語音外設單片機來自臺灣合泰(Holtek Semiconductor),型號為HT68FV022,封裝形式為SOP-8。
該型號單片機是是一款具有 8 位高性能精簡指令集的Flash單片機,內置16Mbit FLASH,可支持最長400S語音時間。其內置有LDO給FLASH供電,同時集成了一個PWM驅動,使其具有較寬范圍的數字可編程音量控制。
LCD驅動芯片
該LCD驅動來自于羅姆(ROHM),型號為BU9796AMUV,封裝形式為VQFN024V4040。
該驅動集成了用于LCD驅動的緩沖AMP,集成振蕩器電路,還內置顯示用的RAM,可以減少MCU負荷,消耗電流及周邊零件,實現了極大的節能設計。
存儲芯片
該存儲芯片來自與羅姆(ROHM),型號為BR24G08FVT-3A,封裝形式為TSSOP-8。
BR24G08FVT-3A是一款I2C總線的EEPROM存儲器,容量為8Kbit,在該電路中用來存儲測量結果。
適配器電路板
該整流橋來自銀河微電,型號為TBF10M。規格為1000V,1A。
電源開關IC
該開關電源IC來自昂寶電子,型號為OB25134JP,封裝形式為SOP-7。
OB2513x 是一款原邊PSR 電源開關,適用于低功率 AC/DC 充電器和適配器應用。
OB2513x 提供全面的保護范圍和自動恢復功能,包括逐周期電流限制、VDD 過壓保護、短路保護、內置前沿消隱、VDD 欠壓鎖定 (UVLO)、OTP 等。
以上為此次拆解的全部內容。
Big-Bit拆解總結
▲歐姆龍血壓計元器件清單
通過此次拆解,我們發現歐姆龍電子血壓計使用的是電池以及適配器兩種方式來供電,并且相較于一般的電子血壓計,該款歐姆龍電子血壓計配有佩戴檢測、不規則脈波檢測以及測量結果記憶存儲功能,功能上更加的齊全。
同時,在考慮到主力受眾——老年人群體的情況下,配備了大屏幕和語音播報功能,對于老年用戶群體十分的友好。
在元器件方面,電子血壓計的最重要的血壓測量功能主要由來自歐姆龍型號為2SMPP-02的MEMS壓力傳感器和來自東芝型號為T5DE1UG的主控MCU配合完成。
電子血壓計對于血壓的測量主要是采用示波法,用壓力傳感器采集壓力的變化,在通過算法來計算出收縮壓和舒張壓以及脈搏。因此,對于壓力傳感器的精度以及MCU的算法有著較高的要求。
在該電子血壓計中,所使用到的歐姆龍2SMPP-02壓力傳感器的精度可以做到±1.0%FS。在算法方面,該血壓計用到的是定制款東芝MCU。
此外,為了支持屏幕顯示和語音播報功能,該電子血壓計用到了來自羅姆,型號為BU9796AMUV的LCD驅動芯片。該芯片集成度較高,集成了震蕩器和用于顯示的RAM,極大地精簡了電路,并且減少了電路的能耗。
在語音播報功能方面,該電子血壓計用到了來自合泰的HT68FV022語音外設單片機,該單片機集成有PWM驅動,使其具有較大的音量控制范圍,同時內置有16Mbit的FLASH ,最高可支持400S的語音時間,完美地支持了該電子血壓計的語音播報功能。
在電源適配器上,我們可以看到使用的電源IC是來自老牌大廠昂寶的OB25134,其初級側感應和調節功能無需使用光耦和TL431,大大精簡了外圍電路。OB25134還帶有CC/CV控制模式以及PWM/PFM多模式操作,能夠實現最佳的性能和效率。
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審核編輯 黃宇
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