[发明专利]宽量程超声波肺功能仪及其计算方法

摘要

本发明公开了一种宽量程超声波肺功能仪及计算方法，具有吹管、位于吹管壁上的上、下游超声波换能器，所述上、下游超声波换能器连线与道壁具有倾斜角；所述上、下游超声波换能器连接第一、二滤波电路和第一、二隔离驱动电路，所述第一、二滤波电路连接通道选择器、程控放大电路、电压比较器、GP22；所述GP22串行通信连接方式微控制器；所述微控制器分别控制通道选择器、程控放大电路和电压比较器；计算方法通过前一次测得的上下游超声波传感器接收对方发射信号的时间差来控制程控放大器的放大倍数和电压比较器的阈值，来实现精确的宽量程范围的测量。与现有技术相比，可测量双向流量，零压力损失，量程范围宽，无需温度补偿和压力补偿。

主权项

一种宽量程超声波肺功能仪，具有吹管、位于吹管壁上的上游超声波换能器和下游超声波换能器，其特征在于：所述上、下游超声波换能器为收发一体式，所述上、下游超声波换能器连线与道壁具有倾斜角；所述上游超声波换能器连接第一滤波电路和第一隔离驱动电路，所述第一滤波电路连接通道选择器，所述通道选择器连接程控放大电路，所述程控放大电路连接电压比较器，所述电压比较器连接脉冲发射和精密时间测量芯片；所述下游超声波换能器连接第二滤波电路和第二隔离驱动电路，所述第二滤波电路将接收到的信号传至通道选择器；所述脉冲发射和精密时间测量芯片串行通信连接方式微控制器，所述微控制器接口连接有触摸屏、蓝牙模块和以太网模块，所述蓝牙模块连接有蓝牙打印机，所述以太网模块与服务器通讯；所述微控制器分别控制通道选择器、程控放大电路和电压比较器；单电源对各电路供电，其中，各部分电路模块单独对地覆铜，控制电路和超声波换能器发射驱动电路的连接只有脉冲信号线和与该脉冲信号线紧密平行的一根地线，测量电路、接收放大滤波电路与超声波接收限幅耦合电路的连接只有接收信号线和与该接收信号线紧密平行的一根地线；上、下游超声波换能器发射驱动电路、接收限幅耦合电路模块分别用铁壳罩住，屏蔽电磁辐射干扰；所述第一、二隔离驱动电路中通过电阻给电容充电，通过电容快速放电提供瞬时功率；基于以上的硬件连接再配合微控制器的程序就可以利用动态阈值法与程控放大法相互配合实现宽量程超声波肺功能仪功能。