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超声波呼吸流量计的研制
资料介绍
研究平静呼吸状态下各种肺通气指标,对于呼吸系统疾病的诊断和预防有着重大而深远的意义.目前常用的呼吸系统检查方法是传统的用力呼气肺功能检测法.但由于检查结果与受检者合作与否及是否得法有关,使之在临床上应用受到很大的限制.20世纪80年代以来,国外研究者用在平静呼吸状态下的肺通气功能指标、潮气流速—容量环形状指标和呼吸动力学指标作为呼吸系统检查指标,取代用力呼气肺功能指标,不需要受检者配合从而使得呼吸系统测试指标更客观、更精确,已经开始临床应用.但进口仪器价格昂贵,不易推广.该文研制了一种超声波呼吸流量计,利用声传播时间在流体顺逆流两个方向上传播的时间差来得出流速分布并进一步计算得出流体的流量.由于采用了新的高速计数器和信号处理方法,该呼吸流量计具有很高的测量精度和低的流量测量下限,并且由于超声波传播对流体流向和温度的高度敏感性,该仪器在测出呼吸双向流量的同时可以给出呼吸气流的温度,且成本低廉,具有很好的应用前景.该机主要有如下几个优点:(一)具有500Mhz时钟的高速计数器以及独特的数字AGC和纠错功能,使该系统具有测量精度高,测量下限低和稳定性好等优点.(二)灵敏度高,能迅速对流量变化以及呼、吸状态的变化做出响应(三)该系统还具有呼吸气体温度监控功能,在测出呼吸流量的同时给出气流的温度.(四)功能强大的输出接口,该系统与PC通过RS232接口通讯,通过该接口PC不但可以接收测量的呼吸流量和温度,还可以对采样点数,AGC调整初始数,修正系数等进行修改,以进一步适应现场环境.该文作者是该项目的主要负责人之一,完成了模拟通道设计调试、数字AGC纠错逻辑电路设计、收发控制子单片机程序设计、换能器设计以及整体联合调试等工作.文中将结合作者的主要工作,对该系统的设计思想,原理框图进行详细阐述,并在最后给出测试结果及讨论,提出系统进一步改进的方法.
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