測量原理

系統原理框圖如圖1，注水泵通過導尿管往被測量人的膀胱注入生理鹽水，這里使用的導尿管采用雙通道導尿管，注水泵從一個通道往膀胱中灌水，注水速度保持在4ml/h，壓力傳感器從另一個通道測量流出的水的壓力變化情況。

傳感器將壓力變化情況轉換成微弱的電壓幅度變化（0～75mv），經過模擬放大器放大后得到變化范圍在0～4.5v左右的電壓變化值，再使用單片機控制a/d轉換器對這個模擬電壓進行采樣，經過單片機進行數據處理后送顯示器顯示。這個過程使用注水泵不停的注入生理鹽水，傳感器也不間斷的對壓力值進行測量，顯示器動態刷新測量結果，這樣就可以實現長期動態監測。

從測量原理來講，與傳統的測量方法相比有兩個方面的改進。

一方面，這里采用雙通道導尿管代替了傳統測量方法中的普通導尿管。使用雙通道導尿管可以用一個通道來進行液體連續灌注，同時使用另一個通道來測量液體經過膀胱后流出時的壓力。在傳統方法中使用的導尿管只有一個通道，所以灌注的時候不能測量，只有灌注了一定的量之后（一般灌注50ml），撤掉灌注設備，然后接上測量設備開始測量液體從膀胱流出時的壓力。

另一方面，為了實現動態測量，我們采用了單片機（at89s52）來控制整個系統的動態工作。at89s52在系統中主要用來控制a/d轉換器進行數據動態采集，把采集到的壓力數據進行實時處理，控制顯示器動態刷新顯示結果。在傳統方法中，由于只測量一次壓力數值，所以一般不采用微處理器進行動態管理，測量設備軟硬件都更簡單。

系統硬件設計

系統采用at89s52作為主控制器，控制數據采集、運算和顯示。壓力傳感器采用npc1210高精度壓力傳感器，壓力傳感器輸出的是0～75mv微弱電壓信號。傳感器的輸出信號經雙絞屏蔽線傳出，送入放大器進行放大。放大器選用icl7650這種高精度運算放大器，它具有輸入偏置電流小、失調小、增益高、共模抑制能力強、且價格低廉等優點，放大器電路如圖2所示。

對傳感器輸出的微弱電壓信號放大60倍左右輸出送a/d轉換器。選用8位a/d轉換器ad0809實現模擬信號到數字信號的轉換，用at89s52控制a/d轉換器采集放大器輸出的范圍在0～4.5v的模擬電壓信號。at89s52與ad0809的接口電路如圖3，得到的數字信號送at89s52進行處理。后端采用3位共陽極數碼管顯示結果，由單片機p2口輸出段碼，p1口輸出位碼。

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系統軟件設計

主要子程序模塊包括：系統初始化、a/d轉換程序、平均濾波子程序、標度變換子程序、二進制轉bcd碼子程序。主程序流程圖如圖4所示。為了防止病人由于咳嗽等偶然原因造成的腹腔壓力陡變影響，在數據處理方面，采用了平均濾波方法以減小偶然誤差。圖5為平均濾波子程序流程圖。該子程序采用平均濾波的方法進行數據處理，即將連續采樣10次的數據去掉最大值和最小值之后進行累加求和，按8次采樣值取平均數，即得有效采樣值，存入發送緩沖區。