知名电子血压计拆解ldquo牛屎r

从消费者层面如何定义高性价比

百元品牌电子血压计可纳入其中

但从硬件设计角度

软封装节约成本同时运行风险暴露无遗

如何平衡本期老曹为你解读

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出镜

与非拆吧主理人曹顺程

制作

与非网视频团队

前几年智能家居打得火热,这几年趋于平静,好口碑,实用性强的智能家居基本已入驻千家万户,下一阶段斗争的该是便携式医疗电子产品。

怎么说呢,此次全球爆发的新冠肺炎疫情除了给我们带来挑战外,也给一些创新的企业带来的机遇,你没见像额温枪之类的便携式医疗产品都卖爆了嘛,一些前期默默投入这领域研发的企业真是一时间赚的盆满钵满,可能积压了几年的库存一下被清空了,你眼红不?

所以,继上上期做了便携式尿检仪拆解后(暴拆智能便携式尿检棒HiPee),本期与非拆吧将带来另一款便携式的医疗电子产品拆解——九安电子血压计,为什么拆这款?不找借口,还是因为便宜,要知道,这个栏目很穷,只能便宜里挑好用产品拆。

拆解全程图文呈现

拆解过程可以观看视频,文章中就不多提了,拆借完的“内脏器官”就如下图所示,因为方便大家理解整个产品的电路方案,所以并没有把一些外设的接口取下。

电路方案

黄色:充气泵

红色:电磁阀

橙色:MicroUSB充电小板

黑色:mAh锂电池

绿色:功能按键小板+喇叭

青色:主控板+LCD屏幕

借上图先说下这个电子血压计的工作原理,目前电子血压计大多采用示波法测量,这个产品应该也不例外。测量的时候,首先气泵(黄色)对袖套加压,通过充气袖套来阻断上臂动脉血流,由于心搏的血液动力学作用,在充气袖套压力上会重叠与心搏同步的压力波动,即脉搏波,实际测量的时候你会感觉到很明显的脉搏跳动。

当袖套压力远高于收缩压时,脉搏波消失;

随着袖套压力下降,脉搏波开始出现;

当袖套压力从高于收缩压到收缩压以下时,脉搏波会突然增大;

当压力下降到平均压时脉搏波达到最大值,然后又随着袖套压力下降而衰减。

示波法血压测量就是根据脉搏波振幅与袖套压力之间的关系来估算血压的,与脉搏波振幅最大值对应的是平均压。

收缩压和舒张压分别由脉搏波最大振幅的比例来确定。

压力达到设定值后(本应用为mmHg)充气泵停止加压,电磁阀(红色)开始工作,开始线性放气过程。

在线性放气过程中,电子血压计进行数据采集和运算处理,运算完成后,在LCD上显示收缩压,舒张压,脉搏数据。同时,如果血压计已经连接你的手机APP,也会通过WiFi推送到你手机上。

了解了这个血压计的工作原理,接下来细看下这个血压计的硬件电路方案。

PCB板正面

黄色:“牛屎”芯片,采用软封装的主控,优点成本低,缺点可靠性差

红色:基于乐鑫ESP的WiFi模块

青色:某品牌的气压计(没给赞助,所以型号隐去-_-!)

不出意外,主控果然是传说中的“牛屎”芯片,毕竟才来块的高性价比血压计,硬件电路方案会有一定缩水,这种外号“牛屎”的软封装(COB)芯片应该是集成电路发展早期的产物,优点是封装成本低,研发时间短,适用于不复杂的电路方案,当然缺点就是不太可靠(不可靠是相对现在的芯片封装技术的,再怎么也要比PCB上一般的电路要可靠的多)。

WiFi模块是乐鑫的ESP,这颗WiFi芯片几乎在高性价比的智能家居产品中用烂了,拆解10个产品,至少有一大半都是ESP,恐怖!所以想用这颗芯片做产品的还是要过看看供货情况,这么紧俏的东西可能随时拿不到货。

比较遗憾,原本气压计是血压计的核心传感器,这里具体型号不好判断。

PCB板背面

黄色:华邦2MBspiFlash,型号W25Q16JVSSIQ

红色:瑞萨的四路运算放大器,型号HAARP

青色:DIOO锂电池充电管理IC,型号DIO

橙色:圣邦微电子AB类功放,型号SGM

因为“牛屎”芯片功能有限,所以Speaker电路外接了圣邦微电子的AB类音频功放;其次锂电池充电管理IC采用DIOO的产品,又是本土企业,产品挺丰富,但是在市面上能见到的方案并不多;红色器件是瑞萨电子的四路运算放大器,用于放大传感器的信号。

整个硬件电路组成比较清晰,硬件系统框图大致如下:

血压计的主要器件BOM表如下:

写在最后

从测试结果来看,我对这个血压计的使用还是比较满意的。

当然,从拆解也能发现这个产品为何性价比这么高:主控采用软封装的形式可以节省主控的一大部分成本,虽然对于厂家来说,比较简单的电路用这种软封装的芯片可以提升开发效率跟节省开发成本,但对于消费者而言,软封装的芯片的缺点也是显而易见。

比如受热或者是受冷之后底衬可能会接触不良、黑胶密封性差、对潮湿环境和静电抑制能力差、易老化、尤其损坏了无法更换,等于这产品直接报废了,看样子缺点似乎也不少?还都是致命的?

不过呢,这些都是概率性问题,多块钱的便携式医疗仪器,你还能要求啥更多的呢?而且哪怕你这产品只用1年,平均下来每天就几毛钱,一分钱一分货,不差钱又想要质量可靠的完全可以选择更高层次的产品。

产品质量虽有好坏之分,但产品创意本身没有高低贵贱之说,对于硬件工程师来说,这个产品方案还是值得借鉴的(“牛屎”芯片,想借鉴臣妾也办不到啊!)。

对这个产品有任何观点,都欢迎留言,我们将选出一位用户送出本次的拆解产品(已复原)。

方案推荐

标题:脉搏电子血压计(原理图+程序)

脉搏电子血压计概述:

这是基于示波法的电子血压计,示波法目前广泛用于电子血压测量,是一个成熟的血压测量方法。该项目控制器使用STM32FC8t6,电磁阀及充气泵使用欧姆龙原装充气泵及电磁阀,通过前端模拟电路获得两路信号(袖带压,脉搏波),将两路信号送到控制器两路AD进行采样,通过对脉搏波处理确定高低压。

脉搏波特征记录:

实物图截图:

附件内容截图:

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