一、電路原理

    本設(shè)計(jì)采取了非接觸性的取樣方式--電容法.它是在透明有機(jī)玻璃框架內(nèi)側(cè)貼兩片銅片組成液位傳感器,見圖1.輸液時(shí),輸液器的液斗夾在兩個(gè)銅片之間.我們知道,電容的容量與兩個(gè)極板中間的介質(zhì)有關(guān),液體介質(zhì)就比空氣介質(zhì)容量大.從而用測量兩個(gè)銅片之間電容量的方法取得液位信號(hào).圖1是用有機(jī)玻璃片制成外殼(用膠粘成).正面敞開,卡在液斗上,還能直接看見液斗液位.兩個(gè)銅片的電容量與液位高低成比例.液位下降則電容減小,監(jiān)護(hù)器測得的電壓也減小,通過放大和比較,小于設(shè)定值時(shí),揚(yáng)聲器就發(fā)出提醒聲音(輕微的救護(hù)車的聲響).

輸液自動(dòng)監(jiān)護(hù)器電路見圖2。非門ic1、ic2、ic3與電阻r1、r2及電容c1組成振蕩器，產(chǎn)生交流振蕩信號(hào)。

c3是液位傳感器內(nèi)側(cè)兩個(gè)銅片組成的電容。振蕩器的交流信號(hào)通過c2和c3耦合到二極管vd1整流，得到直流信號(hào)。

c3的容量隨藥液液位而變化，所以，直流信號(hào)的大小就代表了液斗液位的高低。運(yùn)算放大器ic4、電阻r4和r5組成同相運(yùn)算放大器。由于監(jiān)護(hù)器的工作電壓很低，c3容量很小，直流信號(hào)就很微弱。所以，要經(jīng)ic4放大2倍左右送到ic5。ic5與電位器rp、電阻r6連接成比較器。由電位器rp來設(shè)定比較電壓(即報(bào)警電壓)。設(shè)定的報(bào)警電壓為滿電壓(與銅片上邊線相等的液位產(chǎn)生的電壓定為滿電壓)的800／0左右。當(dāng)藥液少時(shí)，直流信號(hào)也低。低于設(shè)定的報(bào)警電壓時(shí)，ic5就輸出高電位。經(jīng)ic6、ic7反相(它使報(bào)警更準(zhǔn)確，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，不加ic6、ic7報(bào)警臨界點(diǎn)就不穩(wěn)定)，使三極管vt1導(dǎo)通。ic8是四聲音樂集成塊接成救護(hù)車音樂(見圖3)，vt1導(dǎo)通等于接通ic8電源負(fù)極。

ic8就使揚(yáng)聲器bl發(fā)出救護(hù)車聲音。

改變r(jià)9的數(shù)值可以調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器聲音的大小。

vd3是穩(wěn)壓管，與r7、c5接成穩(wěn)壓電路。使電源電壓下降到4.1v時(shí)電路仍能維持工作。

元器件選擇

　圖2虛線框中的電路焊在一塊50mm×22mm的小電路板上,印制電路板圖見圖4，與液都傳感器外殼固定在一起。 好固定在液斗傳感器殼的后背上，組成液斗探頭。其他元器件裝在一個(gè)小盒內(nèi)組成監(jiān)護(hù)器的報(bào)警部分一控制盒。這樣做可使探頭與控制盒連線延長到1.2m。監(jiān)護(hù)器要采用兩塊tc4069ubp集成電路，ic1、ic2、ic3共用一塊。ic6和ic7用另一塊。

液斗探頭信號(hào)很微弱，容易受干擾，為了延長液斗探頭與控制盒連線，減小干擾，x1、x2和x3采用兩芯屏表1蔽線，屏蔽層要做地線，由三線插件連接。揚(yáng)聲器bl用高度小于10mm的超薄內(nèi)磁型小揚(yáng)聲器。

x為耳塞插孔。插上耳塞，就只有監(jiān)護(hù)人員能聽到聲音。不影響患者的休息。c1、c2必須用云母電容，c3兩端連接線大于40mm時(shí)要用屏蔽線。

三、調(diào)試由于探頭液位傳感器為有機(jī)玻璃框架，尺寸加工不易精確地控制，傳感器滿電位也不會(huì)完全相同。現(xiàn)在舉一個(gè)我們調(diào)試中較為理想的實(shí)例，供參考。

當(dāng)液斗里的液位與銅片高度相同時(shí)，測試k1點(diǎn)的電位。如果為1000mv。這時(shí)調(diào)整電位器rp，使k2點(diǎn)電壓為800mv。調(diào)整輸液器液斗液位；使液位慢慢下降，下降到原來液位80％左右時(shí)，開始報(bào)警。表1是我們對(duì)幾種常用藥液的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

如果將每個(gè)輸液監(jiān)護(hù)器的報(bào)警信號(hào)都送到病房的護(hù)士中心，護(hù)士中心就能及時(shí)知道第幾號(hào)病床輸液完畢。

序
號(hào)

輸液配方
 

用途
 

液斗液柱高
  42mm～0mm
  k1點(diǎn)電位

設(shè)定的k2點(diǎn)
  報(bào)警電位
  800mv

結(jié)論
 

  1
 

10％250ml
 
  葡萄糖注射液

醫(yī)療常用藥
 
  輸液溶劑

1250mv～480mv
 

800mv
 

  液柱信號(hào)正常
 
  液柱報(bào)警準(zhǔn)確

  2
 

  5％250ml葡萄糖
 
  青霉素800萬單元

抗炎常用藥
 
術(shù)后常用藥

液柱信號(hào)正常
 
液柱報(bào)警準(zhǔn)確

3
 

  5％250ml葡萄糖
流酸慶大霉素24萬
單元

抗炎常用藥
腸炎常用藥
 

1300mv～420mv
 
 

  800mv
 
 

  液柱信號(hào)正常
  液柱報(bào)警準(zhǔn)確
 

  4
 

500ml
氯化鈉
注射液

  脫水輸液
  輸液溶劑
 

1380mv～590mv
 

800mv
 

  液柱信號(hào)稍有
  偏移，但是
液柱報(bào)警準(zhǔn)確