SE527820C2 - Metod och koppling för eliminering av uppvärmningstid och störningar i en ventilator eller anestesimaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 527 820 050904 ll IHYINQ 'xranøunit AB\P\003_Blim1nsring_av_st6mingar\P70430003_050Scágrljzeakzivningjttawglfimlndris-GOC 2 Syftet med uppfinningen är att erhålla en metod som undviker de inledningsvis nämnda nackdelarna och som medför att den interna uppvärmningen av givare blir försumbar och att störningar minimeras samt att givarbryggorna kan drivas med enkel spänningsmatning.

Ett annat syfte med uppfinningen är att erhålla en koppling som utför metoden.

En metod i enlighet med uppfinningen erhålles genom att för varje givarbrygga generera en temporär negativ spänning genom att först ladda en kondensator med matningsspänning, detta kan göras i enlighet med figur 1, figur 2 och tidsdiagrammet figur 5 genom att: vid tiden t0 hålls utgången på OPl låg, bottnad så att Vb blir OV och OP2 hålls med låg bottnad utsignal OV varvid kondensatorn C komer att vara urladdad, vid tiden tl styrs utgången på OP2 ut till spänningen V+ varvid kondensatorn C kommer att laddas med spänningen V+, vid tiden t2 regleras OP2 ut så att en konstant ström går igenom C (vid spänningsmatad givare så att Vb blir konstant).

Regleringen kan fortgå ända tills Vf nått OV vid tidpunkten t3. Under denna tid ger bryggan en utsignal relaterad till mätt enhet, t.ex. tryck. Givarbryggan betraktas som en resistiv Wheatstonebrygga i denna uppfinnings tillämpning.

För att undvika intern uppvärmning av tryckgivarna har en elektroniklösning valts som innebär att en tryckgivare i taget strömsätts endast en kort stund samtidigt som mätsignalen läses av från en elektronikenhet.

En känd koppling (Linear Technology, Jim Williams AN43, 1990) har valts som linjär signalkonditionering av tryckgivarna enligt figur 3. Kopplingen har dock modifierats genom att ett kapacitivt element kopplats i serie med tryckgivarens strömmatning enligt figur 4. 10 15 20 25 30 527 820 050904 E! P:\'I0l3__'1'ransunit AB\P\003__l1im1nAting__av_ltåtningnr\P7M30003_050904_)I'!__besk:ivning_krav_aamand=19-dOC 3 Genom att styra ut operationsförstärkare OPI till konstant positiv utsignal i viloläge kommer kondensatorn C att laddas med en positiv spänning samtidigt som ström upphör att flyta genom C och tryckgivarelementet.

Vid aktivering av tryckgivaren släpps läsningen av OP1, varpå utsignalen kommer att sjunka till en nivå så att strömen genom tryckgivarelementet blir konstant, typiskt 1.5 mA.

Spänningen på C vid tryckgivaranslutningen blir då negativ och tryckgivarna matas pà detta sätt med en negativ spänning, varför en negativ spänningsförsörjning inte blir nödvändig med denna koppling. Detta har en stor fördel eftersom hela elektronikenheten kan konstrueras med endast en ingående matningsspânning och att konstruktionen för övrigt är fri från störande switchade spänningsomvandlare.

Då uppfinningen är konstruerad på sådant sätt att störande element såsom DC-DC omvandlare inte används genereras ändå vissa störningar då tryckgivarbryggorna kopplas in samt vid generering av pulser till de elektromagnetiska ventilerna.

Därför väljs med fördel en systemkonstruktion av ventilatorn eller anestesimaskinen i vilken metoden kan tillämpas som innefattar att inkoppling av tryckgivare, mätningar och generering av pulser till ventiler sker i en konsekutiv följd, synkront. Eventuella störningar blir då konstanta och kan subtraheras bort av mätsystemet.

Uppfinningen undviker således intern uppvärmning som konventionellt medför temperaturdrift.

Stor dynamik uppnås hos mätsystemet genom att störningarna minimeras. (Signal/brusförhållandet förbättras)

Claims (8)

10 15 20 25 30 527 820 050904 I! P a \7043__1'nnannit AB\?\0üßjlinineringßvJtbx-nimntüflßt!0003_050Sa4__lï'1_beskzi.vning_kzav_øum=nårl§-504! 4 PATENTKRKV

1. Metod att minimera uppvärmningstid och störningar i ett givarsystem hos en ventilator eller anestesimaskin, som innefattar att driva givare i hel-bryggskonfiguration med matning av nämnda givare med spänning eller ström, kännetecknad av att utföra matningen negativ och att utföra den negativa matningen till givaren med ett kapacitivt element.

2. Metod enligt krav 1, kânnetecknad av att strömförsörja nämnda givare intermittent.

3. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att spànningsförsörja nämnda givare intermittent.

4. Metod enligt krav 2 och 3, kännetecknad av att mäta mätsignalen från givare medan de är aktiverade.

5. Metod enligt krav 4, kànnetecknad av att utföra drivning av tryckgivare, mätningar från givare och utstyrning av aktuatorer som innefattas i samma elektronik- enhet sker i en konsekutiv, godtycklig följd, synkront.

6. Metod enlig kraven 1-5, kânnetecknad av att nämnda givare är resistiva givare anordnade i en Wheatstone brygga.

7. Metod enlig kraven 1-6, kânnetecknad av att nämnda givare är tryckgivare.

8. Koppling avsedd för att driva givare i hel- bryggskonfiguration där bryggans ena drivningssida är kopplad till en operationsförstärkare vars positiva ingång är kopplad till jord, dess negativa sida till bryggans ena utgång, att en konstant strömgenerator är kopplad till bryggans andra drivningssida och att givarens utsignal, relaterad till jord går ut från bryggans andra utgång, kânnetecknad av att ett kapacitivt element är kopplat i serie med strömgeneratorn.