低功耗医疗电子设备的设计

  • 文章关键词:
  •      便携式医疗设备设计人员正面临着一些特殊的挑战。他们所涉及的领域因严格的监管审查、持久的设计和使用周期,以及对最终产品的稳健性有非同一般的要求而众所周知。此外,一些对于所有电子设备来说很普通的设计目标,一旦牵涉到医疗设备时就产生了特殊的重要意义。例如,低功耗始终都是便携式电子设备设计人员的目标。功耗越低意味着电池可以变得更小、更轻,这样可以提高产品的便携性。对于医疗设备来说,便携性的提高对患者的生命质量而言意义非凡。甚至患者的生命可能直接依赖于电池寿命。本文将说明设计人员如何利用单片机(MCU)来降低医疗设备的功耗要求。

      电压和电池寿命

      在低功耗应用中,MCU的静态功耗是一个重要的品质因素。一些具有高级处理技术的MCU在休眠模式下消耗的电流可低于50nA。为了适用于各种低功耗设计,MCU能在宽泛的电压范围下工作很重要。例如,在使用碱性电池时,通常指定1.8V的工作电压,因为每节电池的最终电压为0.9V,而在应用中通常使用两节电池。选择可在宽泛电压范围下工作的MCU可以延长便携式设备的工作寿命。但是,MCU的工作电压范围并不是唯一的决定因素。必须考虑整个系统的工作电压范围,包括MCU上的外设。如果系统中的单个外设需要消耗大部分的能耗,那么仅降低MCU的功耗对系统总功耗几乎没有什么影响。

      降低功耗的方法

      1.外设电源切换

      便携式嵌入式系统功耗管理的基本原则是让MCU能够控制内部和外部外设的功耗。设计便携式医疗设备时,先确定必需的物理模式或状态,然后对设计进行分解,以便关闭不需要的电路。从众多不同的供应商中选择合适的MCU可以帮助您去除外部元件和降低成本。如前所述,可在宽泛电压范围下工作的MCU可以增强系统设计的功能性。

    在该医疗数据记录器应用中

      图1:在该医疗数据记录器应用中,MCU的I/O引脚可以用于对EEPROM和传感器供电。

      让我们以一个基于MCU的数据记录医疗监视器为例来说明如何最大程度地降低整个系统的功耗,这个监视器包含了传感器、EEPROM和电池(见图1)。在实际应用中,传感器可以测量温度、氧饱和度、血压、血糖浓度或许多其他量的测量。该医疗设备将用于监视患者在几个小时或更长时间内的病情。在该示例中,MCU每隔2秒获取传感器读数、对传感器数据进行换算、将数据存储到外部EEPROM存储器中,然后等待下一个传感器读数。如果不需要考虑功耗,则可以一直对EEPROM、传感器及其偏置电路供电。但是,由于它是便携式医疗设备,高效使用可用电源是非常重要的。那么,怎样做才能降低此类系统的功耗呢?解决方案是让MCU在不需要这些外设时通过程序控制关闭它们。如图1所示,设计人员可以利用MCU的I/O引脚和一些代码字节,在需要时对EEPROM和传感器供电。由于所选MCU的I/O引脚最高可以提供 20mA的电流,因此切换电源不需要额外的元件。

工控机箱_19寸工业机箱厂家_服务器机箱品牌制造商

产品中心
工业机箱

工控机箱
工控机箱
服务器机箱
服务器机箱
OEM/ODM定制流程
工控机箱定制流程
  • 定制咨询
    工控机箱定制咨询
    Step1
  • 需求分析
    工控机箱定制需求分析
    Step2
  • 可行性分析
    工控机箱定制可行性分析
    Step3
  • 确认规格
    工控机箱定制确认规格
    Step4
  • 报  价
    工控机箱定制报价
    Step5
  • 合同签订
    工控机箱定制合同签订
    Step6
  • 图纸确认
    工控机箱定制图纸确认
    Step7
  • 样品确认
    工控机箱定制样品确认
    Step8
  • 批量生产
    工控机箱定制批量生产
    Step9
迈肯思优势
工控机箱优势
迈肯思的八大优势MACASE'S EIGHT ADVANTAGES
迈肯思的八大优势
解决方案
机箱行业解决方案
机架式机箱行业解决方案 机架式机箱行业解决方案
服务器机箱行业解决方案 服务器机箱行业解决方案
工业机箱行业解决方案 工业机箱行业解决方案
工控机箱行业解决方案 工控机箱行业解决方案
工控机箱品牌厂商

MACASE用心打造每个细节
以全新的技术与的服务开创中国工控机箱领域新的篇章!
从这里开始,了解迈肯思的一切

服务器机箱品牌厂商
新闻资讯
4u机箱资讯

超级通云控

超级通微信云控

云控系统

云控

熊猫微信云控

微信云控系统

微信云控

微信云控系统

友情链接:
服务器机箱    |  工控机箱    |   2u机箱    |  4u机箱    |   机箱行业资讯    |   联系我们    |   网站地图    |           网站技术支持:云驰力