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压力,流量,温湿度等传感器在呼吸机系统中的应用

压力、流量、温湿度等传感器在呼吸机系统中的应用

治疗新型冠状病毒，呼吸机是一个特别重要的医疗设备，由于病毒感染后，呼吸困难是危重病人的典型症状，而呼吸机能使肺泡在呼气末保持一定压力，增加功能残气量，防止肺泡萎陷，从而改变通气和换气功能，实现对病人进行辅助呼吸治疗的目的。呼吸机通过持续正压通气（CPAP）的呼吸机装置，可强迫空气进入肺部，在整个呼吸周期内人为施加一定程度的气道内正压。如果病人出现呼吸暂停，CPAP呼吸机可根据预设的频率进行必要的机械通气。这就需要呼吸机中设计安装多个传感器，实时、持续、精确地控制气流、压力和湿度，保持患者持续呼吸功能。因此，呼吸设备都会用到气体质量流量、压力、湿度、温度和磁等传感器，监测和控制气流、压力、温湿度等指标，同时支持和保障稳定的电机控制系统运行。

空气流量传感器主要用于测量进入系统的氧气的流量，以确保充足的空气供应。通过判断患者睡眠时的呼吸节奏，根据呼吸速度快慢，通过进气泵控制，调节通气量大小与速度，使患者呼吸和进气频率保持一致，以提供肺部足够的氧浓度。

压力传感器可将气道压力转化为差动信号，并将测量值交给电路MCU准确做出吸气和呼气判断。之后，由MCU发出指令控制进气泵，增大或者减小管道压强。使患者呼吸自然顺畅，且不会产生抵触感。

温、湿度传感器主要用于测量和调节通气管中空气的温湿度，提供舒适的暖湿气流，避免患者因吸入干燥和过高过低温度空气而导致嗓子疼，影响呼吸与睡眠质量。当气流中需要加湿气时，湿度传感器给出相对应的反馈信息，控制器根据数据信息进行湿度精准调节，确保气流的湿度范围。同时，在气流通路中，直接安装分立式热敏电阻，以检测气流温度。或者采用温度探测组件来定位热敏电阻元件在待测介质中的位置，并保护热敏电阻免受损坏。探测组件还能保持热气流直接、均匀地流过热敏电阻，从而准确感应温度。

磁传感器感知呼吸机中电机运行参数，如霍尔磁元件来支持稳定的电机控制，保持电机平稳运转，以减少由风机系统产生的噪音和振动。