[发明专利]一种手术床台面倾斜角度实时监测方法

说明书

本发明提供一种手术床台面倾斜角度实时监测方法，采用单片机用I/O口模拟SPI总线与倾角传感器进行通信，发送命令并读取手术床台面倾斜角度数据；发送命令接收11位二进制与角度相关的数据，选择多次采集角度数据，然后通过求平均值的方法减少误差；最后通过转换公式把11位二进制数据转换成角度。通过本发明提出的方法可以实时监测手术床台面的倾斜角度，从实现手术床的一键式体位调节、一键复位和实时记忆等功能。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种手术床台面倾斜角度高的实时监测方法。

背景技术

医生在做不同的手术时，需要有不同的体位调节，因此手术床需要有相应的动作来配合手术。例如：手术床体左倾，右倾，前倾，后倾，背板升，背板降。为了达到实时监测的目的，必须实时知道手术床倾斜的状态。现在较为常见的方法是使用旋转可变电位器和倾斜传感器两种方法。

旋转可变电位器的原理是：当床体运动到不同的位置，必然带动可变电阻器的调整轴旋转，这样接入电路的电阻就会有相应的变化，通过AD采样进行计算便可以知道床体倾斜的角度。这种方法精度有赖于旋转电位器的精度，以及旋转电位器和调整轴之间的吻合度。但旋转电位器的精度不好控制，另外在出厂之前要进行初始调试，以确定水平位置的电阻，和旋转最大角度的电阻，这样计算才能够准确；倾斜传感器的原理是采用倾斜传感器和手术床台面一起运动，同步读取倾斜传感器的倾斜角度从而得到手术床台面的倾斜角度，但是现在一般得到的精度不是很高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种手术床台面倾斜角度实时监测方法，在采用倾角传感器的基础上结合传感器和手术床运动的各自特点提出的软件，提高测量精度，很适合手术床床面倾斜角度大，精度高的要求。

本发明的技术方案如下：

一种手术床台面倾斜角度实时监测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采用单片机用I/O口模拟SPI总线与倾角传感器进行通信，发送命令并读取手术床台面倾斜角度数据；

(2)发送命令接收11位二进制与角度相关的数据，选择多次采集角度数据，然后通过求平均值的方法减少误差；

(3)最后通过转换公式把11位二进制数据转换成角度，具体的角度公式是：

公式中，Dout为传感器输出的数据；

Dout@0°是传感器倾斜为0°时输出的数据；

α是倾斜角度；

Sens是传感器器的灵敏度数值。

通过本发明提出的方法可以实时监测手术床台面的倾斜状态，从实现手术床的一键式体位调节、一键复位和实时记忆等功能。

具体实施方式

本发明主要包括倾斜角度的数据的读取、数据的误差处理和数据的转换。具体过程是：单片机用I/O口模拟SPI总线与倾角传感器进行通信，发送命令并读取倾斜角度数据，发送命令接收11位二进制与角度相关的数据，通过软件算法减少误差，最后通过转换公式把11位二进制数据转换成角度。

(1)倾斜角度的数据的读取：角度的读取是通过SPI总线方式实现的。SPI是一个同步协议接口,所有的传输都参照一个共同的时钟。SPI主要使用4个信号:主机输出/从机输入(MOSI)、主机输入/从机输出(MISO)、串行时钟信号(SCK)和外设芯片选择信号(CSB)。主机和外设都包含一个串行移位寄存器,主机通过向它的SPI串行移位寄存器写入一个字节来发起一次传输。寄存器是通过MOSI引脚将字节传送给从设备,从设备也将自己移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机。这样,两个移位寄存器中的内容就被交换了。外设的写操作和读操作是同步完成的,因此SPI成为一个很有效的串行通信协议。