在分娩過(guò)程中,,分娩的順利進(jìn)行與分娩監(jiān)護(hù)有著重要關(guān)系。為了避免分娩過(guò)程中對(duì)健康胎兒造成損傷和死亡,,分娩監(jiān)護(hù)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)具有重要意義,。在分娩監(jiān)護(hù)測(cè)量的指標(biāo)中胎兒心率、子宮收縮是兩個(gè)重要指標(biāo),,臨床上已表明子宮收縮可引起胎心率加快或減慢,,宮縮的狀況直接影響到胎心的活動(dòng)和分娩,因此在分娩監(jiān)護(hù)分析系統(tǒng)中,,需要對(duì)孕婦子宮肌肉收縮情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù),。子宮收縮是屬于肌肉收縮測(cè)量技術(shù)范圍,子宮收縮的測(cè)量分為內(nèi)測(cè)法和外測(cè)法,。內(nèi)測(cè)法是有創(chuàng)操作,,不適合用作產(chǎn)程的常規(guī)監(jiān)護(hù);外測(cè)法是從母體的外腹部取得宮縮壓力進(jìn)而對(duì)宮縮情況進(jìn)行監(jiān)護(hù),,測(cè)量時(shí),,用綁帶穿過(guò)壓力探頭背面,把壓力探頭放置在孕婦的宮底,,固定好綁帶,,調(diào)整好位置,,綁帶的松緊適當(dāng)適度。當(dāng)子宮肌肉收縮時(shí),,腹壁的張力壓迫置于其上的壓力傳感器,,壓力傳感器將此壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由此得到的壓力信號(hào)經(jīng)過(guò)儀器的放大處理,,輸入監(jiān)護(hù)儀中進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,。宮縮壓力監(jiān)護(hù)測(cè)量的是一個(gè)相對(duì)的信號(hào),記錄下的曲線能提供很多信息,,如:宮縮的強(qiáng)度,、頻度、持續(xù)時(shí)間,、規(guī)則和形狀,,可以對(duì)孕婦的分娩過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)護(hù)。 1傳感器的選擇
宮縮壓力量程為,。一200 gf,,測(cè)量非線性度應(yīng)小于上2%,電源供電為12VDC,,輸出電壓要求為2~7V,。傳感器的選擇直接影響到測(cè)量的精度,宮縮壓力屬于微壓力,,實(shí)際測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇測(cè)量精度高,、體積小的壓力傳感器,??捎糜跍y(cè)量壓力的傳感器有:壓力傳感器、稱重傳感器和觸力傳感器,。 一般情況下壓力傳感器需要液位的傳遞,,過(guò)程壓力需要液位傳遞到傳感器上,在壓力傳感器很小的接觸面上封裝液體介質(zhì),,一是封裝上的困難,二是由于接觸面小容易造成液體介質(zhì)泄漏,。
稱重傳感器的壓力是通過(guò)一根橫梁進(jìn)行傳遞的,,由于受到橫梁體積的限制,稱重傳感器制作出來(lái)后體積較大,。雖然使用稱重傳感器不需要進(jìn)行液體介質(zhì)的封裝,而且經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試其線性度也比較好,,但是其體積過(guò)大不符合實(shí)際的要求,。 經(jīng)比較選擇了體積較小,、適用于要求高精度觸力測(cè)量場(chǎng)合的霍尼韋爾FSL05N2C觸力傳感器,且該傳感器有4.5 kgram的過(guò)載能力,。
2 FSL05N2C觸力傳感器
2.1 FSL05N2C觸動(dòng)傳感器的介紹FSL05N2C觸力傳感器的外形及引腳如圖1所示,引腳功能如表1所示,,技術(shù)規(guī)格如表2所示。
2.2 工作原理
FSL05N2C觸力傳感器的工作原理是:硅壓阻元件在受到外力而發(fā)生彎曲變形的時(shí)候,,電阻會(huì)相應(yīng)的增大。觸力傳感器通過(guò)不銹鋼球形觸頭,,將所受外力直接傳遞到硅感應(yīng)元件上,,元件阻抗就隨著所受外力同比例增加,。再經(jīng)。過(guò)相應(yīng)的電路得到mV級(jí)輸出的變化,。
3.宮縮探頭
FSL05N2C觸力傳感器的不銹鋼球形觸頭的直徑為2mm,在對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試和使用時(shí),,由于觸力接觸面小,,相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn),,給測(cè)試和使用造成困難,對(duì)此必須增大觸力接觸面面積,。宮縮探頭裝置如圖2所示。在安裝時(shí),,應(yīng)把傳感器安裝在堅(jiān)硬和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)上,因?yàn)槔喂痰陌惭b可以優(yōu)化傳感器在遲滯和可重復(fù)性上的表現(xiàn),,否則,其性能會(huì)受到影響,。在實(shí)際使用時(shí),,為了防止傳感器受到污染而影響傳感器的性能和使用壽命,在傳感器裝置的壓力探頭表面增加了一層保護(hù)薄膜,。
圖2中,,1是安裝傳感器及放置輸出電路的裝置,,2是FSL05N2C觸力傳感器,裝置3增加了觸力傳感器球形觸頭的觸力接觸面面積,,4是固定帶。
4 輸出電路
三端穩(wěn)壓管為傳感器提供穩(wěn)定的電壓,。放大電路增益為Rf/R1。當(dāng)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)電橋保持平衡狀態(tài),,有信號(hào)輸入時(shí)電橋失去平衡狀態(tài),對(duì)角線2,,4之間產(chǎn)生電位差并產(chǎn)生輸出。電橋的雙端輸出接入放大電路進(jìn)行放大,,得到輸出電壓
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明宮縮探頭表面覆蓋的薄膜對(duì)傳感器的靈敏度會(huì)有一定的影響。實(shí)驗(yàn)時(shí)在沒(méi)有加薄膜的情況下,,傳感器能感應(yīng)的最小壓力為500mg,,每增加500mg的力就產(chǎn)生0.01V的輸出電壓;在增加了薄膜后,,傳感器所能感應(yīng)的最小壓力為1 g,,每增加1 g的力就產(chǎn)生0.02~0.03V的輸出電壓,由于通過(guò)腹部壁傳遞出來(lái)的子宮收縮力與真正的子宮壁的收縮力的量值是不一樣的,,作為一個(gè)相對(duì)的監(jiān)護(hù)信號(hào),,可以取其強(qiáng)度(即記錄波形的幅度)作為監(jiān)護(hù)指標(biāo),,因此增加的薄膜并不影響其在實(shí)際測(cè)試中的應(yīng)用。宮縮壓力探頭表面增加了薄膜后,,傳感器輸入與輸出之間的變化關(guān)系如圖4所示,。
6 結(jié)語(yǔ)
FSL05N2C觸力傳感器在分娩監(jiān)護(hù)儀子宮收縮信號(hào)的采集中得到應(yīng)用,,經(jīng)實(shí)踐證明,其線性度好,,靈敏度高。