[实用新型]空气氧气流量比例分配电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种呼吸机空气氧气流量比例分配的电路，适于在已知氧浓度和总流量的混合气体通气情况下对空气和氧气两路流量的分配。

背景技术

呼吸机是医疗器械的一种，用于主动或辅助向患者肺部通气。送入的气体往往是空气和纯氧的混合气体，混合后的氧气浓度需在21％～100％范围内设定。目前，呼吸机往往利用空气氧气双路双阀的方式独立给出空气和氧气，呼吸机的核心控制器需分别控制每一个阀的开口大小，即控制器不得不以数字计算的方式计算出所需各阀门驱动器的控制量，然后利用数字模拟转换器件进行转换后输出；在计算过程中用到的氧浓度输入值，还需要经过模数转换和信号采集才能得到。这种方式存在环节复杂、实时性差件、耗费数模转换硬件资源的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空气氧气流量比例分配电路，用以解决传统空气氧气阀门控制量数字计算方式存在的实时性差、涉及环节多、耗费硬件资源的问题。

本实用新型解决技术问题所才采用的技术方案是：该电路包括总流量输入端，比例输入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模块、空气分量输出端、氧气分量输出端，比例输入旋钮连接总流量输入端和氧气比例计算模块输入端，空气比例计算模块连接总流量输入端与氧气比例计算输出端，氧气比例计算模块和空气比例计算模块分别对应连接氧气分量输出端和空气分量输出端。

氧气比例计算模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一集成运放，其中第二电阻连接总流量输入端与第一运放的反相输入端，第三电阻连接第一运放的同相输入端与第一电阻的滑动片端，第五电阻作为反馈电阻跨接于第一运放的输出端和反相输入端。

空气比例计算模块包括第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第二集成运放，总流量输入端信号经过第四电阻、第六电阻分压后，分压端连接于第二运放的同相输入端，第七电阻连接于第一运放的输出端与第二运放的反相输入端，第八电阻是第二运放的负反馈电阻。

氧气比例输入旋钮包括第一电阻，是电位器型电阻。

氧气比例计算模块中第五电阻，是电位器型电阻。

因本方案使用模拟电路实现流量分配，氧气浓度值的输入不需要呼吸机核心控制器的参与；氧气流量分量、空气流量分量的计算由本电路模拟元件完成，也不需呼吸机核心控制器的参与，调节更快速、准确，且易于实现。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的电路框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1，本实用新型包括比例输入旋钮、氧气比例计算模块、空气比例计算模块。基本原理是在总流量和比例输入后，先由氧气比例计算模块计算出氧气的流量分量，再利用空气比例计算模块实现总流量与氧气分量的相减。

结合图2所示，比例输入旋钮由第一电阻R1充当；氧气比例计算模块包括第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第一集成运放U1，其中第二电阻R2连接总流量输入端与集成运放U1的反相输入端，第三电阻R3连接同相输入端与第一电阻R1的滑动片端，第五电阻R5作为反馈电阻跨接于运放输出端和反相输入端；空气比例计算模块包括第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8，第二集成运放U2，总流量输入端信号经过R4，R6分压后，分压端连接于U2的同相输入端，R7连接于U1的输出端与U2的反相输入端，R8是U2的负反馈电阻。

在电路中，R2，R3，R4，R6的阻值取相等均为10K，R7和R8的阻值取相等均为4.7K。R1为电位器，调节范围为21％～100％。R5为电位器，当空气中氧气浓度为21％时，阻值为调为2.7K。

设当前空气中氧气浓度为21％，氧气浓度输入当量为K％，总流量输入大小为Vi，则氧气分量输出端为(K-21)×Vi/79，空气分量输出端的大小为(100-K)×Vi/79。