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當我們對歐姆龍的智能電子血壓計HEM-711AC進行拆解時，我們深刻感到，個人保健正在成為不可多見的亮點應用。該血壓計以極低的價格實現了一些復雜的測量，產品放在小包裹中，因而適合家庭和外出使用。HEM-711AC的單價大約在60美元左右，很明顯產品依賴于低成本設計，而血壓計所需要的準確性則要求其具備某種靈巧的設計。 歐姆龍保健公司(OHI)是歐姆龍(位于日本京都的一家多元化企業)旗下的一家子公司，或許能稱得上是個人用血壓計的頂尖制造商，該公司將研發重點根植于民用和專業醫療用健康檢測產品。 HEM-711AC帶有常見的臂套和一個體積宛若小型記事本的基本單元。雖然還不足以小到裝進口袋，但是HEM-711AC絕對可以隨身攜帶。只需輕按一個按鍵，就能將臂套充至合適的氣壓。之后，電子部分會自動測量高(收縮)低(舒張)血壓以及心率，并將結果顯示在2.5英寸的LCD屏上。HEM-711AC由4節AA堿性電池供電，也能由交流適配器供電。 HEM-711AC與大多數個人用血壓計一樣，采用“振蕩波感應(oscillometric)”技術進行測量。振蕩波感應檢測方法的原理是：在臂套逐漸放氣的過程中，對臂套內的壓力波動模式進行跟蹤；之后，專有算法會將觀測到的波動轉換為高血壓與低血壓值。 F1: 電容壓力傳感器 雖然對醫生而言，這種技術究竟有多大作用存在很多爭論，但是人們普遍認為，這種技術應對一般的檢測綽綽有余。 從內部來看，HEM-711AC包含一個電機-泵組合模塊、一個電控減壓電磁閥、2.5英寸LCD、一塊單電路板以及連接承壓部件的氣管。 從臂套引出的橡皮管進入基本單元，與直接安裝在電路板上的壓力傳感器相連。同一條橡皮管還連接到負責處理氣動部分的泵和排氣閥門。HEM-711AC所用的壓力傳感器是一個機械膜片，會根據實際壓力成比例發生凹陷。這個發生形變的膜片表面實際上是一個空氣介質電容器兩極板中的一個，電容的另一個極板固定在壓力傳感器內部，與可發生變化的極板平行。這樣，系統內部的壓力變化就與可變電容器的變化對應起來。 設計的精妙之處在于，將電容變化以低成本轉化為有用數據。關于如何實現的具體細節，我們目前不得而知，但是電路剖析顯示，可變電容器(壓力傳感器)被用來修正環形振蕩器(由東芝74VHC02的四個或非門組成)頻率。這樣，壓力變化就與環形振蕩器的頻率變化對應起來。頻率輸出與東芝專有的8位微處理器CK29U-3B53相連，該MCU的工作就是完成基本單元的電路控制。 這個MCU下一步究竟會做些什么我們不大了解，但是估計會進行一些頻率計數或頻率/電壓轉換的工作。兩種輸出中的任一個都會被用來驅動內部算法，這些算法決定了最終顯示在LCD上的血壓值。東芝的MCU直接驅動LCD，它還會控制那個被按動的按鍵、泵電機以及減壓電磁閥。日本精工的一枚E2PROM(S-29221)則用于保存必需的大小有限的啟動代碼。 仔細分析HEM-711AC的產品銷售成本(COGS)，應該在20美元以下，其中電子和系統機械部分大約各占一半。 HEM-711AC核心部分所采用的簡約的傳感器/環形振蕩器解決方案，是我們觀察到的低COGS的關鍵。圍繞感應方法增添簡單、低廉的電子電路，這樣就可以為普通大眾提供一種重要的健康檢測工具，而廠家也獲益不菲。 |
