医用眼科前房高精度侵入式压力传感器

我读了一篇论文，里面的介绍了一个设备，然后正好在我的项目中可以用的到，复现！！！

当然我嘴上也没有个什么把门的，看见能吐槽的地方就喷了，如果想喷我的，请上门找我。

名字起这么长，我生怕丢了关键词，emmmm

论文在此

可以看这个

这个更清晰的指出了测量位置

眼球内压力测量是将测压套管直接刺入眼球以测量穿刺部位眼内压力的方法。通过穿刺进入前房或玻璃体腔，过去该技术已被用于动物实验中校正非侵入式测压仪器、研究不同降眼压药物的效果、测量手术过程中的眼内压波动情况等。目前已有研究在人眼上进行了前房及玻璃体腔的压力测量，并且未报道有并发症。21世纪初，F和Funk把有创血压监测仪同传感器及套管针相连接，再将套管针刺入前房，待监测仪读数稳定后获得了73例即将行内眼手术患者的前房压力，发现压平眼压与前房压力的测量值有很好的相关性。

2012年Yu等使用连接有压力传感器的套管针测量了58例白内障患者的前房压力，结果显示前房压力值（平均 13.8ｍｍＨｇ）显著低于压平眼压计测量值（平均17.3ｍｍＨｇ），前房压力不受角膜生物特性的影响。

23G

使用两个血压传感器分别测量了79例患者的前房及玻璃体腔压力，在距角膜缘3.5ｍｍ处用23G套管针系统（包括带有套管针的23G刀及连接传感器的灌注管）作巩膜切口并置于玻璃体腔，同时用连接了另一个传感器的30G针头置入前房，再将两个传感器连接到血压读取器以获取前房及玻璃体腔压力。

我就是看了这个才感兴趣的

就是这个

一看就不是很复杂

由于正常玻璃体呈胶冻状，具有黏弹性，而不同眼球由于玻璃体液化程度不同表现出的黏滞性也不同，且玻璃体凝胶可能会堵塞测压所用的针管，使所测压力偏低，因此玻璃体腔压力的准确测量相较前房更为棘手。针对以上问题，Nagea等提出了一种眼球内压力测量的新装置：在测量前房压力时，使用连接在压力传感器顶部的27G针头穿刺入前房，通过无线传输将数据传至计算机；在测量玻璃体腔压力时，他们改变了以往直接穿刺测压的方法：首先在眼球赤道部的巩膜上作10mm的切口，将调零后的盘形压力感受器放置于玻璃体凝胶中，随后缝合切口以防止玻璃体渗漏，盘形压力感受器通过细电缆连接转换器，将感受器变形引起的电阻变化转化为压力值的变化传输给电脑而完成连续压力测量。这种新方法可有效避免玻璃体凝胶对测压设备的堵塞，能够测量生理状态下的玻璃体腔压力，但操作复杂，且需要考虑放入传感器后玻璃体腔体积改变以及巩膜等组织的物理形变对压力测量的可能影响。

这个呢，我也没有看见这个什么盘形传感器

好奇，想看看到底是怎么回事？

还是一篇SCI的文章

冷冻的猪眼

这个是论证传感器的准确性

摘要就是去测量前房和后面的压力

重点就看看测量方法就行

桥传感器接到这个仪器上面

一些参数，其实就是放大器+ADC+上位机了

玻璃体里面的传感器，一点也不小

看着很大

总之，目前不同研究使用的测量眼球内压力的各种装置略有不同，但基本构成相似。使用前需先经过校正，然后将连接有压力感受器的设备置于眼球相应部位，通过压力转换器转换后将信号传输至特定仪器获取压力值。

没啥了，继续看

也就是我们这篇文章的主角

反正就是准一些，小压力的有误差

压力传感器

接下来是别的选择

这个里面说的有些地方，有些不理解。模拟信号从压力传感器传递过来的转换为通过Arduino Due（ADU,A000062；Arduino，Ivrea，意大利）板的采集速率为50毫秒（20Hz). 内部电路确保外部压力测量范围不会产生大的电压足以损坏Arduino。这是实现通过内置在压力传感器中的惠斯通电桥。然后电压以精确的增益放大。使用仪表放大器（INA126；德克萨斯州仪器，达拉斯，得克萨斯州），设置灵敏度的的压力测量。然后限制输出使用两个限制器电路；一个为上界，另一个为其他为期望压力下界范围内。上界和下界由由于Arduino的内部ADC，但灵敏度测量值的大小可以通过调整仪表放大器的反馈电阻。这内部Arduino的ADC将模拟信号数字化信号在用户定义的采样率。数字化信号传输到计算机，通过一个标准的USB接口是用来推断输出读数在基于校准测量的毫米汞柱。机翻比较离谱

那就是处理到合适Arduino去处理，这个信号是放大过的，然后还进行了限幅

欧姆龙

也是桥电路

桥桥！！！

恒流驱动

欧姆龙的数据手册第一次看，写了压力传感器必须是恒流驱动，上面比较奇怪，直接给了一运放做的恒流电路单元。

GPT给的设计方案

设计的时候，电流的大小是短路电流

就是B电流很稳定，就是电流稳定，上面的数据手册可能也是这个想法

他的工作原理主要通过运放的电压跟随电路和三极管的射级跟随电路。R1，R2的作用是：上电的瞬间，由于结电容的存在会出现浪涌电流，这两个电阻起到抑制浪涌电流的作用

后面明显就是一个三运放的仪表放大器。

针头是用的这种小针头

文中说的锁紧单元就是这个，这个是没有锁紧

这个才是

原版论文的图

国内论文的图

笑死，关键代码，太关键了

一颗是功放，另外几颗是什么，可能是提供一个恒流的电流源？其实电压够5V也行啊！还有限幅功能，应该是。。。ADC采集的arduino很大，应该就是外接了。

INA126是双运放结构

INA126只需使用两个放大器，从而节省了功耗。另外，输入电阻高且平衡，因此允许信号源具有不平衡的输出阻抗。最小增益电路可提供足够的直流共模输入范围，并为大多数应用提供足够的带宽。

是上面的简化版的功能框图

R1，就是1和8之间增益电阻

电压也是宽的很

所以选这个片子，可能就是因为它是放大器吧，没啥好说的

这个挺好的，说明了共模的地如何回地

这个是具体应用的时候

这个就是我选择的平替传感器了。。。

好像就是这个东西的封装

MD-PS002 压力传感器芯体 是在MD-PS001压力传感器芯片的基础上进行的二次封装，更方便客户的安装，而且对传感器的表面进行了涂层保护，在保证传感器性能的情况下使之更为方便的应用在空压机、汽车电子等对于传感器性价比要求较高的领域。

确实是上面有些东西，我以为是脏东西，没想到是特殊的胶。

在这里就用到这两个地方

芯片的样子

它是作为一个简单的四电阻惠斯通电桥实现的。可以通过向电源和接地引脚施加调节的恒定电压或恒定电流来“激励”电桥。可以测量其他两个引脚上的差分毫伏输出。这需要真正的差分仪表运算放大器形式的重要支持电子器件，设置为所需的放大倍数（增益），以便使用 MCU 模拟输入引脚进行读取。

mV级别的信号

还有一种是这个，我不知道是不是上面的东西封装的

这个也是差动的放大器

这个是上面的更近一步的封装，加了一个放大器，我不懂的是磨了芯片的丝印，但是还有资料说了它是什么片子。

直接做成了这样

这突然就不知道该说什么好了，突然就觉得很简单了

用的是这个芯片

看这个芯片的应用手册，前面就是一个桥，中间是一个滤波的电容，差分输入到后级，然后电源上面放了电感+电容，就一个引脚直接接出到MCU

模拟和数字之间是这样的处理

这个引脚输出的是串口，但是我看代码好像就是个ADC

一看就有问题

51也是读取的模拟通道，这个片子的资料有问题

这个封装这里是两个坡

那就用这个，这个我看着就好用

但是需要一个放大器，来放大这个信号。

可以使用这个HX711称重的传感器来读取，我记得我好像有一个来着

但是就找到了这个，这个是8bit的AD，老古董了

也是IIC的

当不使用引脚时，输入必须连接到Vss或VDD。模拟输入也可以连接到AGND或VREF。为了防止过量的地噪声和电源噪声，并尽量减少数字到模拟信号路径的串扰。应避免PCF8591设备共用的供电线路和噪声数字电路和接地回路。电源和参考电压输入建议使用去耦电容(> 10uf)。

左上的是，一个简单的三极管放大的电路。

但其实，称重什么的无所谓，本质都是桥测量

2个通道

看这个设计的时候，在差分的输入端都是有电阻何电容的连接

本来是想做出实物再发的，可是写完都半夜了。日后再说~

晚安了。。。

 

https://rdcu.be/dgqnAfile:///C:/Users/zyy18/Downloads/s41598-020-77633-7.pdf