Verenpaine on elämän osoitus, verenpaineen mittauslaite on eniten käytetty kliininen lääketieteellinen laite. Seurauksena edistystä nykyaikaisen elektroniikan, verenpaineen mittauslaitteet yksinkertaisimmasta verenpainemittarista, verenpainemittarista nykypäivän erilaisten verenpainemittarien kehittämiseen, verenpaineen mittaamisen lisäksi, voivat edelleen vartioida muita erilaisia fysiologisia enemmistöjä. Digitaalinen verenpainemittaus antaa lääkäreille mahdollisuuden diagnosoida korkea verenpaine ja auttaa potilaitaan hallitsemaan korkeaa verenpainetta. Kannettavan verenpainemittarin avulla potilaat voivat mitata verenpainetta taloudellisesti ilman lääkäriä kotona, mikä edistää varhaista diagnoosia ja korkean verenpaineen hallintaa. Perhehoito voi myös auttaa lääkäreitä erottamaan valkotakkin verenpaineen (diagnoosoitu sisäverenpaine aina kohoaa ja diagnoosi on normaali ulkoverenpaine) todellisesta korkeasta verenpaineesta.
Verenpainemittari on laite, jota käytetään mittaamaan valtimopainetta, kun veri pumpataan pois sydämestä. Tyypillisesti käyttäjän näkökulmasta näytössä on ilmatäytteinen mansetti verenkierron rajoittamiseksi ja painemittari verenpaineen mittaamiseksi. Järjestelmäsuunnittelijan näkökulmasta verenpainemittari on paljon monimutkaisempi. Sen osia ovat: virtalähde, moottori, säiliö, paineanturi ja käyttöliittymä.
Mittausmenetelmät
Pieni muutos mansetin paineessa voidaan havaita, kun potilaan käsivarsien ympärillä olevat mansetit vapautetaan hitaasti. Nämä vaihtelut johtuvat potilaan rytmisyklistä, minkä jälkeen sitä vahvistetaan ja siirretään 1 Hz:n ylipäästösuodattimella, jolloin muodostuu verenpainekäyrä. Tämä uusi signaali on sydämenlyöntisignaali. Aiemmin kuvatulla sydämenlyöntimääritysmenetelmällä systolinen verenpaine (SBP) ja vasodilataatio (DBP) voidaan mitata yksinkertaisella oskillometrialla, jota käyttävät useimmat automatisoidut noninvasiiviset verenpaineen seurantalaitteet. Kun mansetti täytetään systolisen paineen yläpuolelle ja tyhjennetään sitten hitaasti, mitataan mansetin paineenmuutoksen amplitudi. Kun paine on alempi kuin verisuonen systolinen verenpaine, tämä amplitudi kasvaa yhtäkkiä. Kun painetta holkissa edelleen pienennetään, pulssin amplitudi saavuttaa maksiminsa ja laskee nopeasti. Diastolinen verenpaine saadaan tämän nopean muutoksen alussa. SBP ja DBP saadaan siksi määrittämällä pulssin amplitudin nopea nousualue (SBP) ja laskualue (DBP). Keskimääräinen valtimoverenpaine (MAP) on maksiminopeudella. SBP:n ja DBP:n mittaaminen voi auttaa diagnosoimaan normaalin verenpaineen, mutta vain kliinisen seurannan avulla ei voida erottaa kahta verenpainetyyppiä.
Resoluutio hieman ylös ja alas, tällä menetelmällä voi välttää pyöristetty. Siirtymän vähiten merkitsevän bitin tila värisee satunnaisesti välillä 0 ja 1, ei arvossa. Pientä kohinaa lisäämällä laajennettava ADC voi muuntaa signaalin tehollisen alueen sen sijaan, että vain poistaisi kaikki signaalit tällä matalalla tasolla. Tämä taas aiheuttaa kvantitatiivisia virheitä koko alueella. Jitter vain lisää resoluutiota ja parantaa lineaarisuutta, mutta ei paranna tarkkuutta. Kuitenkin lisäämällä signaalin vähiten merkitsevien bittien kohinaa 1 - 2 bittiä ja käyttämällä ylinäytteitystekniikoita, tarkkuutta voidaan parantaa.
Ylinäytteitys on prosessi, jossa signaaleja kerätään näytteenottotaajuudella, joka on huomattavasti suurempi kuin Nyquistin näytteenottotaajuus. Itse asiassa ylinäytteistystä käytetään korkean resoluution ADC-muuntimien saamiseksi. Esimerkiksi 16-bittimuunnos voidaan suorittaa käyttämällä 12-bittimuunninta, joka toimii 256-kertaisella tavoitenäytteenottotaajuudella. Jokaista ylimääräistä resoluutiobittiä kohden signaali on ylinäytteitettävä 4 kertaa. Koska todelliset ADC:t eivät voi olla keskeytymättömiä, tuloarvon tulee pysyä vakiona muuntimen muuntamisen aikana.
Näytteenotto- ja pitopiiri suorittaa tehtävän tallentamalla analogisen jännitteen tuloon kondensaattorilla ja irrottamalla kondensaattorin tulosta elektronisella kytkimellä. ADC:n käyttäminen, joka asettaa näytteenotto- ja pitoajan, joka sopii parhaiten tulosignaaliin, auttaa parantamaan muunnostulosten tarkkuutta.
