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自動電子血壓計拆解

生活 更新时间:2024-12-01 08:35:06

“未來,便攜式智能家庭醫療産品必然走進千家萬戶。”

-- 摘自老曹語錄

前幾年智能家居打得火熱,這幾年趨于平靜,好口碑,實用性強的智能家居基本已經入駐千家萬戶,下一個階段鬥争的該是便攜式醫療電子産品了,怎麼說呢,此次全球爆發的新冠肺炎疫情除了給我們帶來挑戰外,也給一些創新的企業帶來的機遇,你沒見像額溫槍之類的便攜式醫療産品都賣爆了嘛,一些前期默默投入這領域研發的企業真是一時間賺的盆滿缽滿,可能積壓了幾年的庫存一下被清空了,你眼紅不?

所以,繼上上期做了便攜式尿檢儀的拆解後(暴拆智能便攜式尿檢棒 HiPee),本期與非拆吧将帶來另一款便攜式的醫療電子産品拆解——九安電子血壓計,為什麼拆這款?不找借口,還是因為便宜,要知道,這個欄目很窮的,隻能便宜裡挑好用産品拆。

自動電子血壓計拆解(知名電子血壓計拆解)1

拆解

拆解過程可以觀看視頻,文章中就不多提了,拆借完的“内髒器官”就如下圖所示,因為方便大家理解整個産品的電路方案,所以并沒有把一些外設的接口取下。

自動電子血壓計拆解(知名電子血壓計拆解)2

  • 黃色:充氣泵
  • 紅色:電磁閥
  • 橙色:MicroUSB 充電小闆
  • 黑色:2000mAh 锂電池
  • 綠色:功能按鍵小闆 喇叭
  • 青色:主控闆 LCD 屏幕

借上面這個圖先說下這個電子血壓計的工作原理,目前電子血壓計大多采用示波法測量,這個産品應該也不例外。測量的時候,首先氣泵(黃色)對袖套加壓,通過充氣袖套來阻斷上臂動脈血流,由于心搏的血液動力學作用,在充氣袖套壓力上會重疊與心搏同步的壓力波動,即脈搏波,實際測量的時候你會感覺到很明顯的脈搏跳動。

  • 當袖套壓力遠高于收縮壓時,脈搏波消失;
  • 随着袖套壓力下降,脈搏波開始出現;
  • 當袖套壓力從高于收縮壓到收縮壓以下時,脈搏波會突然增大;
  • 當壓力下降到平均壓時脈搏波達到最大值,然後又随着袖套壓力下降而衰減。

示波法血壓測量就是根據脈搏波振幅與袖套壓力之間的關系來估算血壓的,與脈搏波振幅最大值對應的是平均壓。

收縮壓和舒張壓分别由脈搏波最大振幅的比例來确定。

壓力達到設定值後(本應用為 190mmHg)充氣泵停止加壓,電磁閥(紅色)開始工作,開始線性放氣過程。

在線性放氣過程中, 電子血壓計進行數據采集和運算處理,運算完成後,在 LCD 上顯示收縮壓,舒張壓,脈搏數據。同時,如果這個血壓計已經連接你的手機 APP,也會通過 WiFi 推送到你手機上。

了解了這個血壓計的工作原理,接下來細看下這個血壓計的硬件電路方案。

PCB 闆正面

自動電子血壓計拆解(知名電子血壓計拆解)3

  • 黃色:“牛屎”芯片,采用軟封裝的主控,優點成本低,缺點可靠性差
  • 紅色:基于樂鑫 ESP8266的 WiFi 模塊
  • 青色:某品牌的氣壓計(沒給贊助,所以型号隐去 -_-!)

不出意外,主控的話果然是傳說中的“牛屎”芯片,畢竟才 100 來塊的高性價比血壓計,硬件電路方案可想而知會有一定的縮水,這種外号“牛屎”的軟封裝(COB)芯片應該是集成電路發展早期的産物,優點是封裝成本低,研發時間短,适用于不複雜的電路方案,當然缺點就是不太可靠(不可靠是相對現在的芯片封裝技術的,再怎麼也要比 PCB 上一般的電路要可靠的多)。

WiFi 模塊是樂鑫的 ESP8266,這顆 WiFi 芯片幾乎在高性價比的智能家居産品中用爛了,拆解 10 個産品,至少有一大半都是 ESP8266,恐怖!所以想用這顆芯片做産品的還是要過看看供貨情況,這麼緊俏的東西可能随時拿不到貨。

比較遺憾,原本氣壓計是血壓計的核心傳感器,這裡具體型号不好判斷。

PCB 闆背面

自動電子血壓計拆解(知名電子血壓計拆解)4

  • 黃色:華邦 2MB spi Flash,型号 W25Q16JVSSIQ
  • 紅色:瑞薩的四路運算放大器,型号 HA17324ARP
  • 青色:DIOO 锂電池充電管理 IC,型号 DIO5508
  • 橙色:聖邦微電子 AB 類功放,型号 SGM4894

因為“牛屎”芯片的功能有限,所以 Speaker 電路外接了聖邦微電子的 AB 類音頻功放;其次锂電池充電管理 IC 采用的是 DIOO 的産品,又是本土的一家企業,産品挺豐富,但是在市面上能見到的方案并不多;紅色器件是瑞薩電子的四路運算放大器,用于放大傳感器的信号。

整個硬件電路組成比較清晰,硬件系統框圖大緻如下:

自動電子血壓計拆解(知名電子血壓計拆解)5

血壓計的主要器件 BOM 表如下:

廠商規格型号說明
瑞薩HA17324ARP運算放大器
DIOODIO5508锂電池充電管理 IC
樂鑫ESP-WROOM-02D采用樂鑫 ESP8266 的 WiFi 模組
聖邦微電子SGM4894單通道 AB 類音頻功率放大器
坤錦電子CJP37-C06A1 6V 微型氣泵
華邦W25Q16JVSSIQ 2MB SPI FLASH
小結

從測試結果來看,我對這個血壓計的使用還是比較滿意的。

當然,從拆解也能發現這個産品為何性價比這麼高:主控采用軟封裝的形式可以節省主控的一大部分成本,雖然對于廠家來說,比較簡單的電路用這種軟封裝的芯片可以提升開發效率跟節省開發成本,但對于消費者而言,軟封裝的芯片的缺點也是顯而易見的,比如受熱或者是受冷之後底襯可能會接觸不良、黑膠密封性差、對潮濕環境和靜電抑制能力差、易老化、尤其損壞了無法更換,等于這産品直接報廢了,看樣子缺點似乎也不少?還都是緻命的?不過呢,這些都是概率性問題,100 多塊錢的便攜式醫療儀器,你還能要求啥更多的呢?而且哪怕你這産品隻用 1 年,平均下來每天就幾毛錢,一分錢一分貨,不差錢又想要質量可靠的完全可以選擇更高層次的産品。

産品質量雖有好壞之分,但産品創意本身沒有高低貴賤之說,對于硬件工程師來說,這個産品方案還是值得借鑒的(“牛屎”芯片,想借鑒臣妾也辦不到啊,哈哈哈!!!)。

你對這個産品有任何觀點,都歡迎留言告訴我們,我們将選出一位用戶送出本次的拆解産品(已複原 -_-!)!

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