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1、 MEC-9004 MEC-9004 血氧模块 血氧模块 使用说明 知识产权知识产权 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司（简称迈瑞公司）拥有此非公开出版的手册的版权，并 有权将其作为保密资料处理。本手册只作为操作、保养和维修迈瑞产品的参考资料。 此手册及其全部知识产权（含著作权）归迈瑞公司所有。未经迈瑞公司预先书面许可，任何 人不得使用、 披露或允许他人以任何手段获取此手册的全部或部分信息。 未经迈瑞公司预先 书面许可，任何人不得对本手册的全部或部分内容有包括（但不限于）照相、复制、复印或 翻译成其它语言之行为。 迈瑞公司拥有对本手册的最终解释权；迈瑞公司保留不事先通知而修改手册内容的权利 迈瑞
2、公司保留不事先通知而变更技术的权利； 迈瑞公司保留不事先通知而对产品规格进行修 改的权利。 意外情况的联系办法意外情况的联系办法 地址: 地址: 深圳市南山区高新技术产业园区科技南十二路迈瑞 大厦 电话电话： +86 755 26582888 传真传真： +86 755 26582680 邮编邮编： 518057 免费服务热线电话：免费服务热线电话：800 830 3312 血氧模块使用说明（V1.0） I 目录 目录目录 第 1 章第 1 章 概述概述 1-1 1-1 1.1 9004 血氧模块特点 .1-1 1.2 系统连接关系1-1 第 2 章第 2 章 规格说明规格说明 2-1 2-1
3、 2.1 物理规格2-1 2.2 功能说明2-1 2.2.1 基本功能 .2-1 2.2.2 测量单位 .2-3 2.2.3 通讯方式 .2-3 2.2.4 自检 .2-3 2.3 性能指标2-3 2.3.1 测量范围2-3 2.3.2 分辨率：2-3 2.3.3 测量精度2-4 第 3 章第 3 章 接口特性接口特性 3-1 3-1 3.1 电气特性3-1 3.1.1 电源规格3-1 3.1.2 通讯接口3-1 3.2 接插件功能定义3-1 3.2.1 接插件P23-1 3.2.2 接插件P43-2 3.2.3 电源插座3-3 3.2.4 接插件P33-4 第 4 章第 4 章 通讯协议通讯
4、协议 4-1 4-1 4.1 串口通讯设置4-1 4.2 模块向上位机发送的数据4-1 4.3 上位机到模块的命令4-2 第 5 章第 5 章 附件附件 5-1 5-1 第 6 章第 6 章 环境说明环境说明 6-1 6-1 6.1 温度6-1 血氧模块使用说明（V1.0） I 目录 6.2 湿度范围6-1 6.3 工作海拔高度6-1 第 7 章第 7 章 寿命寿命 7-1 7-1 第 8 章第 8 章 LED显示板LED显示板 .8-1 .8-1 8.1 电路说明8-1 附录A 图、表目录附录A 图、表目录 I I II 血氧模块使用说明（V1.0） 概述 第 1 章 概述 1.1 9004
5、 血氧模块特点 本文档定义了 9004 血氧模块应用说明和规范。 9004 血氧模块可以使用 MINDRAY 血氧 探头或 NELLCOR 探头作为配件。上位机提供的电源、地、通讯接口必须采用隔离方式。 9004 血氧模块的特点如下： ? 支持LED显示，可应用于监护仪或手持式血氧计 ? 用于手持式血氧计时提供低电压显示和自动断电功能 ? 体积小，灵活的安装方式，高可靠性和测量准确度 ? 提供快速、准确的血氧饱和度和脉率测量 ? 采用改进的数字信号处理技术，有效抑制人体移动和弱灌注测量的影响 ? 能提供最佳的测量灵敏度和稳定性，满足ICU，CCU和麻醉手术应用 ? 与血气分析仪大量的临床对比试
6、验，保证准确的临床监测精度 ? 符合CE要求的功能安全设计 ? 适用于成人、小儿、新生儿 ? 单电源5V工作，低功耗设计 ? 可以显示体积描记波和脉搏强度 ? 简单的串口连接，易于集成 ? 通讯协议与BCI的通讯协议完全兼容 1.2 系统连接关系 血氧模块使用说明（V1.0） 1-1 概述 血氧 探头 主机 通讯 电源 P2P1P3 P4 电源1 电源2 电源3 DC1 DC2 AC/DC adapter 图 1 系统连接关系 1-2 血氧模块使用说明（V1.0） 规格说明 第 2 章 规格说明 2.1 物理规格 图 2 PCB 物理尺寸 2.2 功能说明 2.2.1 基本功能 9004 血氧
7、模块是一款多功能血氧饱和度测量仪。它可以向主机提供血氧饱和度、脉率、 体积描记图的信息。9004 血氧模块支持电池供电、支持 LED 显示，同时保留有主机通讯接 口，因此 9004 血氧模块有两种应用方案： 方案一：采用电池供电的手持式血氧计，测量结果显示在数码管上。本方案的应用方法 如下图： 血氧模块使用说明（V1.0） 2-1 规格说明 血氧 探头 LED显示板 P2P1P3 P4 电源1 电源2 电源3 DC1 DC2 AC/DC adapter 图 3 手持式应用方案 在这种应用方案里，模块的电源可以用两种方式提供，一种是用 3 节 1.5V 干电池供电， 一种是采用交流电源经适配器降
8、压到 5V 来供电。当采用电池供电时，电源通过图中的电源 1 或电源 2 输入到模块，电源 1 和电源 2 的功能是一样的，模块提供了两种不同的接插件方 便用户根据需要选择使用。当采用电源适配器供电时，模块可以接受的电压范围在 3.55V 的电源。以上两种供电方式可以同时并存，当有外部适配器供电时，模块自动切断电池的供 电以节省电池能量；当外部适配器插头离开模块后，模块自动切换到电池供电。 在这种应用方案里，模块具有自动关机功能。当模块检测到电源电压低于 2.7V 或者持 续 2 分钟没有在测量状态，则模块自动关闭电源，以节省能量。 在这种应用方案里，模块具有低压显示功能。当模块检测到电源电压
9、低于 3V 时，在 LED 柱状图的最后一段将保持常亮，显示电源能量不足，请更换电池。 在这种应用方案里，可以通过按键控制模块的开关。按 LED 板上 START 键则开机，按 STOP 键则关机。 在这种应用方案里，提供 LED 显示板设计方案，具体电路参看第 8 章。 方案二：作为监护仪内部参数模块，由监护仪为模块供电。模块输出的信息经过监护仪 显示。应用方法如下： 2-2 血氧模块使用说明（V1.0） 规格说明 血氧 探头 主机 通讯 电源 P2P1P3 P4 电源1 电源2 电源3 图 4 模块式应用方案 在这个应用方案里，模块电源来自主机，模块和主机之间交换信息，模块把测量结果、 状
10、态信息直接发送到主机。当模块检测到电源来自于主机时，自动关机功能被屏蔽。 2.2.2 测量单位 血氧饱和度 脉率 BPM 2.2.3 通讯方式 在应用方案一中，与 LED 显示板的通讯方式是同步串口。 在应用方案二中，与主机的通讯方式是异步串口。 2.2.4 自检 9004 血氧模块在得到电源之后，系统对 CPU 及 A/D、Wathdog、RAM、ROM 做自检， 确保功能的正常；如果系统自检失败，系统停止运行。 2.3 性能指标 2.3.1 测量范围 血氧饱和度 0 -100% 脉 率 25 250 次/分 2.3.2 分辨率： 血氧饱和度 1 血氧模块使用说明（V1.0） 2-3 规格说
11、明 脉率 1BPM 2.3.3 测量精度 血氧饱和度 2% （70-100%） 70%以下无定义 脉率 2% （25-250BPM） 2-4 血氧模块使用说明（V1.0） 接口特性 第 3 章 接口特性 3.1 电气特性 3.1.1 电源规格 9004 血氧模块在应用方案二中，需要有主机提供+5V 电源。9004 血氧模块电路内部的 DC/DC 电路产生系统工作时必需的不同电压， 这种供电方式可以简化主机电源的复杂程度。 表 1 电源规格 名称 电压 电流 纹波 +5V +5V10% 典型 120mA，最大 140mA 小于 100mV 警告：9004 血氧模块不带隔离电源，为了保证模块满足安
12、全性的需求，要求用户设计 的隔离电源必须符合 IEC60601-1 中的条款 17、19、20 和 57.10 要求。 3.1.2 通讯接口 不论是同步接口还是异步借口，对通讯接口的电平要求如下： 表 2 电平规格 发送 TX 电平定义（条件：供电电压 5V10%,Ta = 0 to +70C） 最大 最小 逻辑 1 VCC+0.3 2.4V 逻辑 0 0.8V -0.3V 接收 RX 电平定义（条件：供电电压 5V10%, Ta = 0 to +70C） 最大 最小 逻辑 1 VCC+0.3 2.4V 逻辑 0 0.8V -0.3V 3.2 接插件功能定义 3.2.1 接插件 P2 接插件
13、P2 如图 1 所示，位于图中的右侧边沿的中间。 接插件型号：HEADER B4B-PH-K JST 血氧模块使用说明（V1.0） 3-1 接口特性 功能：用于和主机连接 外型： 图 5 P2 外型图 表 3 P2 引脚功能定义 引脚 定义符号 说明 PIN1 GND 公共地 PIN2 TXD 发送数据到主机 PIN3 RXD 从主机接收命令 PIN4 +5V 电源 3.2.2 接插件 P4 功能：血氧探头连接器 型号：MOLEX 87137 DB9 引脚定义： 图 6 P4 引脚定义图 表 4 P4 引脚功能定义 引脚 定义符号 说明 PIN1 PROBE_DET 探头检测 PIN2 RED
14、- 驱动 LED PIN3 RED+ 驱动 LED PIN4 GND 公共地 PIN5 PD+ 光探测器 PIN6 GND 公共地 3-2 血氧模块使用说明（V1.0） 接口特性 PIN7 GND 公共地 PIN8 GND 公共地 PIN9 PD- 光探测器 图 7 P4 与探头的连接关系 连接电缆的要求： 血氧探头和 P4 的之间的连接线必须采用带有双屏蔽的导线，这是保证血氧测量精度和 准确性的基本条件之一。对电缆的结构要求如下： 外屏蔽 内屏蔽 5 9 3 2 1 4,6, 7,8 与P4连接 血氧探头连接 图 8 连接电缆结构 3.2.3 电源插座 电源插座在机械图中表示为电源 1、电源
15、 2、电源 3。 模块的电源 1 是一个双脚插针，间距为 2.54mm。 电源 2 是个型号为 HEADER B-2B-XH-A JST2.5mm 的插座， ，可以用型号为“HOUSE XHP-2 JST”的插头配套使用。 电源 3 的型号是 JACK DS-306 B=2mm “WEALTH“ 在连接电源时，注意电源的正负极性。电源的正负极性已经标在 PCB 上。电源 3 的插 座正负极性是：内正外负。 血氧模块使用说明（V1.0） 3-3 接口特性 3.2.4 接插件 P3 功能：驱动 LED 板 型号：HEADER B8B-PH-K JST2mm 外型： 图 9 P3 外型图 表 5 P
16、3 引脚功能定义 引脚 定义符号 说明 PIN1 Iset LED 驱动电流设置 PIN2 STOP 关机信号（低电平有效） PIN3 START 开机信号（低电平有效） PIN4 GND 公共地 PIN5 +5V LED 板电源 PIN6 TXS LED 板数据线 PIN7 /DIS_CS LED 板片选线 PIN8 CKS LED 板时钟线 3-4 血氧模块使用说明（V1.0） 通讯协议 第 4 章 通讯协议 4.1 串口通讯设置 数据格式： 起始位 + 8 位数据位 + 1 位停止位， 奇校验； 波特率： 4800 baud 4.2 模块向上位机发送的数据 发送数据：5 字节格式，每秒钟 60 个包，第 7 位为同步位。 表 6 通讯协议 字节 位 数据意义 03 信号强度(08)，表示脉搏搏动的强度 4 1搜索时间太长，0=OK 5 1血氧饱和度下降，0=OK 6 1脉搏声音指示 1 7 同步位，为 1 06 体积描记图(表示脉搏波形) 2 7 同步位，为 0 03
