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1、PM-9000便携式多参数监护仪维修手册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
2、行修改的权利声明迈瑞公司对于本资料不作任何形式的担保，包括（但不限于）为某种特定目的对其提出的暗含的适销性和适合性的保证责任。迈瑞公司仅仅在下列情况下才认为应对仪器的安全性、可靠性和性能负责，即：装配操作、扩充、重调、改进和修理均由迈瑞公司认可的人员进行；有关的电气设备符合国家标准；仪器按照操作指导进行使用。若下列情况出现，迈瑞公司不对产品的安全性、可靠性及运行状况负责：组件被拆装、拉伸、重新调试；产品没有按照操作手册正确使用。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）I保证维修服务免费服务范围：凡符合迈瑞公司保修服务条例范围规定的设备皆可享受免费服务。收费服务范围：（1）凡超出迈瑞公司保修服务条
3、例范围规定的设备，迈瑞公司将实行收费服务；（2）即使在保修期内，由于以下原因造成产品需要维修之情况：人为损坏；电网电压超出设备规定范围；不可抗拒的自然灾害。迈瑞公司在此对以下情况（包括但不限于）所造成的直接、间接或最终损坏和延迟不负责任：使用不当；更换未经迈瑞公司许可的配件或由非迈瑞公司授权人员维修机器。联系方式地址：深圳市南山区高新技术产业园区科技南十二路迈瑞大厦免费服务热线电话：800 830 3312未开通 800 地区电话：+86 755 2652265026582888传真：+86 755 26582680邮编：518057警告如负有使用此仪器责任的各个医院或机构不能实现一套满意的维
4、修计划，将可能会造成不正常的仪器失效，且可能危及人身健康。II便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）警示性用语含义危险DANGER表示紧急的危险状况，如不加以避免，将导致人员死亡或者严重的伤害。警告WARNING表示潜在的危险状况，如不加以避免，可能导致人员死亡或者严重的伤害。注意CAUTION表示潜在的危险状况，如不加以避免，可能导致轻微或者中等程度的伤害。注意CAUTION表示潜在的危险状况，如果不加以避免，可能导致财产损失。符 号说 明BF 型应用部件*当连接上 BF 型部件时为 BF 型。“留意”（请参考操作手册。）安全注意事项.1 警示性用语的含义在本手册中，警示性用语危险、警告以及
5、注意用于有关安全和其他重要的指示。警示性用语及其含义的定义如下。在阅读本手册之前，请清楚地明白它们的含义.2 安全符号的含义便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）III.3 安全注意事项在使用本设备时，请遵守下列注意事项，以确保病人和操作者的安全。危险：在本产品附近，禁止使用可燃气体（如麻醉剂）或者可燃液体（如乙醇），否则有爆炸的危险。（其它内容）警告：请将机器连接到具有单独保险丝和保护开关的插座，如和其他设备（如生命支持设备）使用同一保险丝和保护开关，一旦机器发生故障,或产生过流，或者开机时瞬间的冲击电流，可能导致跳闸。（其它内容）IV便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）目录目录第 1 章
6、 整机概述.1-11.1 综述.1-11.2 外观.1-21.3 硬件原理说明.1-41.4 软件原理说明.1-12第 2 章 系统框图及系统原理描述.2-12.1 综述.2-12.2 参数功能与原理.2-1第 3 章 板件电原理框图、原理图及原理描述.3-13.1 系统检测.3-13.2 各参数的检验和校准.3-3第 4 章 板件调整.4-14.1 机器各部件的拆卸图.4-14.2 故障排除指南.4-3第 5 章 机器内部连线及插座脚定义.5-15.1 仪器装箱检查.5-15.2 通电准备.5-15.3 接通电源.5-15.4 其他注意事项.5-1第 6 章 部件更换拆卸、装配方法.6-16
7、.1 基本操作指南.6-16.2 监护仪使用.6-2第 7 章 故障处理.7-17.1 清洁.7-17.2 杀菌.7-17.3 消毒.7-2第 8 章 错误信息、故障代码及处理流程.8-1便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）I目录第 9 章 性能指标.9-19.1 网络性能.9-19.2 使用.9-1附录 A PM9000 按键含义及状态信息速查表.A-1A.1 按键含义.A-1A.2 各种提示信息的含义.A-3附录 B 测量参数规格.B-1B.1 ECG 规格.B-1B.2 呼吸规格.B-2B.3 NIBP 规格.B-2B.4 SPO2 规格.B-3B.5 TEMP 规格.B-3B.6 I
8、BP 规格.B-3B.7 CO 规格.B-4B.8 CO2 规格.B-4II便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）整机概述第 1 章 整机概述1.1 综述PM-9000 便携式多参数监护仪是迈瑞公司监护系列的最新产品，是在 MEC-509 多参数监护仪的基础上，充分考虑广大用户的临床应用需求，采用多项 20 世纪末最新技术而设计的新一代医疗电子产品。PM-9000 便携式多参数监护仪可监测几种最主要的人体生理信号，包括：心电（ECG）、呼吸（RESP）、无创血压（NIBP）、血氧饱和度(SpO2)和双体温(TEMP)、有创血压（IBP）、心排量（CO）、二氧化碳(CO2)。既可用于成人，也可用
9、于小儿和新生儿。PM-9000 便携式使用 50Hz、220V市电供电，用 10.4 英寸高清晰度度彩色TFT显示器显示实时数据和波形，并可外挂VGA大屏幕显示器，可同时显示六道波形及全部监护参数，可以联网组成中央监护系统，配有 50mm热敏记录仪，选配内置一块或两块 12V可更换充电电池等，具有功能强、使用方便、观测清晰、体积小巧的特点。PM-9000 便携式监护仪可以进行以下内容的监护：心电（ECG）部分：呼吸（RESP）部分：血氧饱和度（SpO2）部心率 HR；二道心电波；心律失常和 ST 段分析（选购部分）；呼吸率 RR；呼吸波形；血氧饱和度 SpO2、脉率 PR；分：SpO2 容积描
10、记波；无 创 血 压（NIBP）部分：体温（TEMP）部分：有创血压（IBP）部分：心输出量（CO）部分：二氧化碳（CO2）部分：收缩压 NS、舒张压 ND、平均压 NM；第一通道温度 T1、第二通道温度 T2、两个通道的温度差TD；第一通道收缩压 SYS、舒张压 DIA、平均压 MAP；第二通道收缩压 SYS、舒张压 DIA、平均压 MAP；二道有创血压波形；血温 TB；心输出量 CO 的测量值；潮气末二氧化碳 EtCO2呼入气最小二氧化碳 InsCO2气道呼吸率 AwRR便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-1整机概述PM-9000 系列便携式监护仪可提供如下各种测量参数的组合和记录输
11、出模块，供选择使用：ECG+Resp+SpO2+NIBPECG+Resp+SpO2+NIBP+2TEMPECG+Resp+SpO2+NIBP+2TEMP+2IBPECG+Resp+SpO2+NIBP+2TEMP+2IBP+CO可选用的 CO2 测量模块可选用的记录仪模块其中 2TEMP 和 2IBP 表示监护仪提供双通道 TEMP、IBP 信号。注：9000 STANDARD只有两种配置，ECG+Resp+SpO2+NIBP和ECG+Resp+SpO2+NIBP+2TEMP，默认配置为ECG+Resp+SpO2+NIBP，在这种情况下系统菜单中的模块选择不可选。9000 SUPER 对上述几种
12、配置类型均可选。以上参数的中文含义：ECGRespSpO2NIBPTEMPIBPCOCO2心电呼吸血氧饱和度无创血压体温有创血压心输出量二氧化碳1.2 外观监护仪的电源开关 POWER 位于监护仪前面板左下角，如图 1-1 中所示，右边的两个灯指示监护仪的通电情况及报警情况，当监护仪接上交流电源，上面的 CHARGE 灯（如图1-1 中所示）亮，当监护仪工作并有报警发生时，下面的 ALARM 灯被点亮，或以特定的方式闪亮（如图 1-1 中所示）；监护仪左侧面是各传感器的插座及电池仓的门；其他接口及电源插座位于后部；在监护仪的右侧面是记录仪的出纸口。PM-9000 具有声光报警、趋势存储、NIB
13、P 测量值存储、报警事件存储、药物剂量计算和记录仪输出功能。PM-9000 的操作简便，全部操作由监护仪前面板上按键（如图 1-1 中所示）和旋转控制钮（如图 1-1 中所示）完成1-2便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）整机概述图 1-1 PM-9000 便携式多参数监护仪图 1-2 监护仪背面图网络接口()：通过带标准的 RJ45 插头的网络线与迈瑞公司中央监护仪联接；保险丝()：标准-T 1.6A电源（）：接入电源要求，100/250(VAC),50/60(Hz)；模拟输出端子（）：用于模拟信号输出，可与示波器、笔式记录仪连接；监视器接口（）：可外接标准 VGA 监视器；等电位接地端子
14、（）：用于联接其他仪器设备的等电位接地系统。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-3整机概述仪器左边：如图下所示，病人电缆、传感器接口；1.2.3.4.5.6.7.8.9.CO2 传感器接口体温通道 1 传感器接口体温通道 2 传感器接口有创血压通道 1 传感器接口有创血压通道 2 传感器接口心电电缆接口心输出量电缆接口无创血压袖套接口血氧饱和度传感器接口图 1-3 参数插座图示1.3 硬件原理说明PM-9000 便携式整机结构框图见附录 3。下面简要介绍各部件基本功能与工作原理。1.3.1 电源板PM9000 电源是一个隔离型反激式多路输出的开关电源。95V250V 工频交流输入通过共模
15、和差模滤波后送到整流桥 BR1,由电容 C5 滤波后，通过变压器 T1、自带 PWM 控制器的 TOPSWITCH227 开关管 U1、二极管 D2 及输出滤波电容、电感组成的单端隔离型反激式变换器，把交流输入变换为 17.6V 单路直流输出。17.6V 直流输出经 U11MC34167、电感 L3和电容 C58 组成的 BUCK 变换器变换成稳定的 7.3V 直流输出供给记录仪使用。17.6V 直流输出又经 U12MC34167、电感 L4 和电容 C35 组成的升降压变换器变换成稳定的 12V 直流输出供给 TFT 屏和模块使用。17.6V 直流输出再经 U10MC34167、电感 L5
16、和电容 C50 组成的BUCK 变换器变换成稳定的 5V 输出供给主控板作工作电源。U5、U6、U7、U8 与其外围元件实现开关机控制和电压检测。充电管理芯片 U4 与 Q1、R17 等外围器件构成充电管理电路。电源电路提供过流、过压、过温保护功能。冷却方式采用风扇冷却。1-4便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）整机概述图 1-4 电源板原理框图关键测试点：U1 的 3 脚和 2 脚用示波器测量大致为准方波。电容 C31 两端电压用万用表测量大约为 DC17.6V.电容 C58 两端电压用万用表测量大约为 DC7.3V.电容 C35 两端电压用万用表测量大约为 DC12.0V.电容 C50
17、两端电压用万用表测量大约为 DC5.0V.1.3.2 主控板主控板包含CPU/存贮器、显示电路、网络电路和I/O接口。CPU（U1）采用Motorola公司的嵌入式控制器Coldfire 5206，工作时钟 32MHz（X1）。Flash存贮器（U2）用于固化CPU的程序和常数。在需要更新软件版本时，通过BDM接口即插座P7 下载。DRAM动态存贮器U3、U4 既是CPU的数据存贮器，也是程序存贮器。开机时Flash中的程序自举到DRAM中运行，使执行速度大为提高。主控板同时支持主机显示屏（9 英寸单色CRT）和外接彩色VGA显示器，显示分辩率为 640480，显示工作参数、测量数据和实时波形
18、。VRAM视频存贮器（U9、U10）由 2 片SRAM静态存储器构成，分为字符区和波形区两部分。显示屏上的可见信息是这两个区域中显示象素的叠加。显示控制器（U8）由一片Xilinx公司的FPGA组成，其工作电压为 3.3V。它输出的数字视频信号一路通过P2 送给机内的CRT显示组件（509B），另一路通过二级管/电阻网络合成后驱动外部VGA显示器。显示时钟为 25MHz，由时钟芯片X3 提供。网络控制器采用AMD公司的专用芯片AM79C961（U7），工作时钟为 20MHz（X4），连接一片高速SRAMU18，工作在共享存贮器（Shared Memory）方式下。当有网络传输请求时，CPU通过
19、网络控制器、网络存贮器和网络滤波器（U16）与外部其它设备通讯。主控板上的I/O接口包括 5 个异步串口和一个I2C接口。其中CPU自带两个串口，一个连接心电/呼吸/体温板，另一个连接血氧板。U8 有 3 个串口，分别与按键板、无创血压模块和记录仪模块连接，实现串行数据通讯，串口工作的波特率来自CPU工作时钟。I2C接口在板上将U5、U6连接到CPU的M-Bus总线上，同时还通过插座P12 连接到电源板。U5 提供系统的实时钟。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-5整机概述U6 是E2PROM器件，存储用户设置的各种参数。CPU通过M-Bus总线接口监控电源板的工作状态，并向外送出系统的
20、模拟输出信号。主控板上CPU直接控制一个蜂鸣器，用于对系统致命故障的声音报警。主控板的电源通过P11 与电源板连接，电源包括 5V主电源、12V模块工作电源和一路备用电池电源。FPGA的 3.3V工作电源通过直流稳压器U11 产生。12V模块工作电源和串口信号合并后连接到各参数模块。备用电池电源在关机状态维持实时钟U5 不掉电。主控板装在机内支架组件靠近显示屏一侧，测试维修时可拆下该支架。1.3.3 心电/呼吸/体温板心电/呼吸/体温板包括五个部分，分别是心电放大电路、呼吸电路、体温电路、控制与数据采集电路和隔离电源与隔离光耦电路，其中心电放大电路又分为三个单元，分别是心电前置放大级、心电主放
21、通道一和心电主放通道二。其原理框图如下：导联输入心电主放通道一心电主放通道二呼吸电路心电前置放大级控制与数据采集电路电源串口隔离电源与隔离光耦电路体温电路图 1-5 心电板原理框图心电前置放大级包括信号缓冲电路、导联脱落检测电路。来自人体的心电信号经信号缓冲电路（U1、U2）的缓冲，一路去导联脱落检测电路进行导联脱落判断，一路送入心电主放通道一（U10-U20）和心电主放通道二（U21-U31），在单片机控制下放大、滤波后得到两通道心电信号，心电主放通道一中还包括起搏脉冲检测电路，检测心电信号中叠加的起搏脉冲信号。来自人体的胸阻抗变化信号经呼吸电路前级（U32、TRANS1）调制，送入后级解调
22、、放大、滤波，得到呼吸波信号。体温电路可以对体温探头输入的信号进行放大、滤波，输出与温度对应的电平信号。电路由采样切换（U52 等）、恒流源（Q1、U44A 等）、信号放大（U43A）、滤波（U43B 等）及探头检测（U44B 等）几部分组成；电路中还设计了自校准功能，通过控制 U52 实现对标准电阻（R3A/R3B）的测量与校准。控制与数据采集电路主要包括 A/D 转换器（U37）和单片机（U35）。A/D 芯片采用 MAXIM 公司的 MAX191，实现两通道心电信号、呼吸波信号以及体温信号的模数转换；单片机采用 ATMEL 的 89C52，实现数据采集、心电电路控制（包括导联切换、增益选
23、择、滤波选择、导联脱落状态读取等）、1-6便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）测试点序号测试点信号说明TP1心电主放通道一的输出心电波信号TP2心电主放通道二的输出心电波信号TP3起搏脉冲检出电路输出信号TP4呼吸电路输出的呼吸波信号TP5模拟+5V 电源，+5V5%TP6模拟-5V 电源，-5V5%TP7VDD 电源，+5V1%整机概述体温电路控制（探头类型选择、探头通道选择），并实现与主系统的通讯，接收控制命令以及上传波形数据和状态信息；隔离电源和隔离光耦电路把主系统引入的12V 电源经 DC/DC转换为心电/呼吸/体温板所需的12V、模拟5V、数字+5V（VCC）、高精度+5V（VDD
24、）四组电源，并实现电气隔离，隔离电源与隔离光耦电路部分还包括光耦（U01、U02），连接主系统与心电/呼吸/体温板的串口，实现信号的隔离传输。此外，心电/呼吸/体温板还有三个接口，其中 P1 为心电传感器接口，用于连接心电电缆引入线；P3 为体温探头接口，用于连接体温探头引入线；P01 为主控板接口，包括与主控板互连的串口和由主控板引入的输入电源。心电/呼吸/体温板上设置了供调试、测试用的测试点包括以下一些：在维修时通常还会用到的测试点包括晶振输出（Y01）、12 V 电源输入（P01-PIN4）、数字+5V（VCC）电源（U05-PIN14）、串口发送（P01-PIN1）、串口接收（P01-
25、PIN2）。1.3.4 血氧板509B 血氧板包含 CPU/存储器、光电驱动、A/D 转换、信号处理电路和电源电路等部分，硬件框图如下图所示。血氧板的 CPU/存储器部分完成血氧板内部电路控制和与主控板之间的串口通讯，CPU 采用 Zilog 的 Z80180 芯片(U9)，工作时钟 12.288MHz，程序存储器采用32K 的 27C256(U10)，存储固化程序，SRAM 采用 8K 的 6264(U11)用于数据暂存。另外通讯串口还带有两路隔离光耦。光驱动电路在单片机的控制下产生驱动电流，用于驱动血氧传感器中的发光二极管。由传感器产生的光电信号，经差分放大电路放大、程控增益电路放大，而后
26、经过偏置放大电路将交流部分放大得到采样信号，经 A/D 转换电路转换为数字信号，送给 Z80180 CPU，ADC 采用 MAX191（U14）。偏置电路的偏置电压和驱动电路的输入由单片机控制 DAC MAX5102A（U15）来实现。电源电路为血氧板提供模拟5V 和数字+5V两组电源。血氧板与外部的接口共有二个，其中 P1 为血氧传感器连接口，P2 为电源及通讯接口。血氧板提供的主要测试点说明如下：测试点 T1 为 Tout 信号，用来控制模拟开关使差分放大电路检测信号 V-DET 输入 ADC，信号频率应为 120Hz，T2 为 ADC 采样输入信号，由便携式多参数监护仪维修手册（V3.1
27、）1-7整机概述8 路采样信号组成，包括 4 路背景光信号，两路 V-DET 信号，一路红光信号和一路红外光信号。T3 为电源地。透射光接收受测部位红光和红外光驱动电路程控增益偏置电路A/D采样差分放大电路隔离串口通讯及电源CPU及外周电路图 1-6 血氧板原理框图1.3.5 无创血压模块压力传感器差分放大数据采集脉搏放大压力传感器差分放大微处理器比较器袖带串口袖带压与脉搏波检测手臂与袖带压保护检测气泵与气阀图 1-7 电原理框图无创血压模块为 630A 或 630B 泵，它由电路板、一个充气马达和两个放气阀组成，电原理框图如下图所示。其中模拟电路分为袖带压、脉搏波检测和袖带压过压保护电路，数
28、字电路是由 Z80180 及其外围器件构成控制组件，U14 压力传感器将当前气路的压力值转换成电压信号，再由运放 U12 和 U13 组成的放大电路放大后，分成压力信号和压力振荡信号送到 A/D 芯片 U4(LT1293)。U4 是 6 通道 12 位的串行 A/D。电位器 R1 用来校准压力值。PS1是保护用压力传感器，它和运放 U9 一起组成放大比较电路。当气路的压力值超过预设比较值时，它将通过看门狗 U7 复位整个系统，迫使放气阀打开放气。保护压力预设值由电位器1-8便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）模拟开关探头校零参数校增益参数整机概述R2 调节。电路板的核心器件为 Z80180(
29、U1)，它通过串行口与主控板 CPU 通讯，按主 CPU 的命令完成测量血压等功能，并把测量结果和工作状态传递给主控 CPU 供显示。单片机通过周边电路(U8、U10、U11)控制马达的启动和放气阀的开关，并通过 A/D 芯片 U4 监控压力放大电路和马达运行电路是否正常工作。U2 为程序存储器，U3 为数据存储器，U5 为 2.5V 精密基准源。血压模块通过一根 6 芯信号线与转接板相连。其中两根为连通的信号地，两根为串口通讯信号线(TX 和 RX)，通过转接板连到主控板。剩下两根为两路12V 电源线。一路电源通过电路板上的集成稳压器 LM2940(U6)产生5V 电源，作为整个系统的工作电
30、源，另一路电源供给充气马达和放气阀。1.3.6 CO/IBP 模块恒流源线性放大电路低通滤波ADuC812模拟开关探头自检参数线性放大电路低通滤波隔离DC/DC隔离串口线TI、TB通道IBP通道图 1-8CO/IBP 模块电路原理框图CO/IBP 模块主要包括以下几个部分：TI 通道、TB 通道、IBP1 通道、IBP2 通道、单片机和电源。TI 通道电路的工作原理为：探头激励采用 U2B 和 Q1 产生的恒流源，用模拟开关 U1 切换传感器、标准电阻和零输入，然后通过由 U2A 和 U3 组成的放大滤波电路，送入AduC812 内部带的 12 位 AD 进行数据采集处理。系统在开机后先对标准
31、电阻和零输入做一次采样，作为对采样值的修正参数。TB 通道的工作原理与 TI 完全一样。IBP1 通道的工作原理为：电路传感器激励用 U9 产生的+5V（精度为 1），用模拟开关 U11 切换传感器信号、7.5mV 信号和零输入，然后通过由 U12 和 U13 组成的放大滤波电路，送入 AduC812 内部带的 12 位 A/D 进行数据采集处理。7.5mV 信号是用来检测整个 IBP1 通道的电路是否工作正常。IBP2 通道的工作原理与 IBP1 通道完全一样。单片机为 ADI 公司的 ADuC812。其资便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-9整机概述源包括 8 路 12 位 A/D
32、转换器，2 路 12 位 D/A 转换器，转换速度为 4.5uS，精度为+-1LSB，外部时钟最大为 16MHZ，3 个定时器，9 个中断源。8K 的程序在线 FLASH，640 个字节数据EEPROM，256 个字节数据 RAM，64K 的程序地址空间。电源部分的 DC/DC 采用 ECG/RESP/TEMP模块完全相同的电路。电路板上由于空间不够，没有放太多的测试点，只有在 AduC812 的 14 脚即 A/D 的输入端有 4 个测试点，分别为 TB、TI、IBP1 和 IBP2 信号。1.3.7 体温板体温电路可以对体温探头输入的信号进行放大、滤波，输出到心电/呼吸板的 A/D 采样电
33、路。电路由采样切换（U4 等）、恒流源（Q1、U2AR5、R6 组成）、信号放大（U1A）、滤波（U1B 等）及探头检测（U3A 等）几部分组成。电路输出信号具有钳位保护，以确保输出电压不大于 VCC。电路中还设计了自校准功能，通过控制 U4 实现对标准电阻（R3A/R4B）的测量与校准。体温信号通过电路板两端的插针送到心电/呼吸板，由心电/呼吸板上的单片机对其进行采样，将结果送给主控板 CPU。1.3.8 按键板图 1-9 按键板原理框图按键板原理：按键板具有按键输入（S1-S5）、旋钮输入（连接 J1）、声音输出（U4 等）、报警灯输出、TFT 背光电源输出（P4、P5）以及电源指示（连接
34、 J4）等功能。其中前四种功能由单片机（U1）配合辅助电路实现。音量控制由 U3 完成，报警声音合成由 Q1、R7、R8、E2 等完成。按键和旋钮输入由单片机确认以后，通过串口发送给主控板 CPU，声音及报警控制由单片机根据所收到的主控板 CPU 的命令执行相应的操作。声音包括心跳/脉膊声、按键/旋钮声、报警声。报警灯用红色、黄色灯分别表示一、二、三级报警。按键板固定在前面壳上，通过一根六芯线与主控板连接。喇叭固定在 PCB 上，1-10便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）CPLD(9536)W78E52继电器整机概述按键板测试点1.U1-PIN2：2051 晶体振荡器输出，该点用示波器测试
35、应有大于 2Vpp 的正弦波，频率为 11.0592MHz。2.U1-PIN9：音频振荡器输出，该点用示波器测试应有大于 4Vpp 的方波，频率为 721Hz。3.U4-PIN5：音频放大输出，该点用示波器测试应为正弦波，幅度和频率因不同的声音和级别而不同。1.3.9 记录仪模块热敏头温度检测SRAMWatchDog主机接口&5 V电源 7。2V图 1-10 记录仪模块的电路原理框图记录仪模块包括热敏头、电路板两部分，板上带有一个 W78E52 单片机，通过串行口与主控板 CPU 通讯，根据主控板 CPU 的命令完成字符与波形打印，并把记录仪的状态实时传送给主控 CPU 供显示。单片机通过周边
36、电路控制热敏头走纸和打印，并查询热敏头的当前状态，包括纸的有无、热敏头的抬起/落下、热敏头温升是否过高等。当记录任务完成或热敏头过热时，单片机会自动切断驱动电源起到保护作用。在记录仪板上，U5 是单片机做打印数据变换的缓冲存储器，U6 是看门狗（Watch Dog），U4 是步进电机驱动器，U2 用作温度检测，U7 用来产生控制热敏头所需的时序信号，RL1是用作控制热敏头驱动电源通断的继电器。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-11整机概述记录仪板通过一根五芯信号线与转接板相连，再通过转接板连到主控板。另外还通过一根两芯的电源线连到电源板。1.3.10 CO2 测量模块CO2 模块是采用
37、 Welch Allyn OEM Technologies 公司 OEM 产品，该产品采用基于红外光谱吸收原理的测量方法，根据红外传感器的连接方式不同可以分成主流式和旁流式，旁流式模块主要是由电路板，内置的旁流式红外传感器，抽气泵与控制等构成，在使用时还需要借助于外接水槽、干燥管和采样管等；主流式模块主要是由电路板和外置的主流式红外传感器，都具有自动定标和校正功能，通过串口和主控板进行关联和信息交换。1.4 软件原理说明1.4.1 实时操作系统本系统是一个由实时操作系统支持的嵌入式实时多任务系统,即系统是由两部分组成:实时多任务操作系统+应用程序。其特点包括:1.2.3.4.5.实时性异步事件
38、响应能力中断管理能力切换时间和中断延迟时间应是确定的抢占式调度其作用包括：操作系统主要完成任务切换,任务调度,任务间通信,同步,互斥,实时钟管理,中断管理.1-12便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）整机概述1.4.2 系统软件简介图 1-11 数据流程框图1.4.2.11.4.2.21.2.3.4.5.6.7.8.9.1.4.2.3数据流图:任务划分数据分检任务数据处理任务心律失常分析任务界面处理任务发送控制命令任务记录仪输出任务网络发送任务网络接受任务定时刷新波形任务任务间接口队列,管道,事件,信箱,信号量便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）1-13整机概述1.4.2.4任务设计1.数
39、据分检任务:主要完成将串口接收的数据,还原成原来的真实数据,放到对应的数据区,如:波形数据区,参数数据区,状态数据区.2.数据处理任务:主要完成各参数的计算,并进行报警判别,若有报警则形成报警数据区,同时形成短趋势和长趋势数据库.3.心律失常分析任务:进行心律失常分析,存储心律失常波形及相应的信息.4.界面处理任务:完成人机交互事件,处理系统故障事件.主要完成弹出各种菜单,修改各种参数的报警限及报警开关和其他各选项,完成系统功能的设置,病人信息的设置,显示 ARR 的历史数据,EVENT 的历史数据,趋势数据,画 CO 的测量波形等,并可驱动发送控制命令任务,驱动记录仪任务等5.发送控制命令任
40、务:发送各种控制命令,如:开机自检命令,多功能板切换导联,改变增益,改变滤波方式命令,NIBP 的开始测量,停止测量命令,给面板发报警信息,及声音信息命令.趋势图,6.7.8.9.1-14记录仪输出任务:主要完成实时波形记录,参数报警记录,冻结波形记录,趋势表记录,CO 测量波形及计算结果记录.网络发送任务:将本床的波形,参数,报警上下限值及病人信息送到中心站网络接受任务:将中心站改动的报警上下限值及病人信息送入床边机.定时刷新波形任务:实时刷新各种波形.便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）监护参数功能与原理第 2 章 监护参数功能与原理2.1 综述PM-9000 便携式的监护参数以参数模块
41、为基本单元获取信号，通过转接板把结果送给主控板，完成数据与波形的处理和显示。主控板的命令和模块的状态信息也通过转接板进行传递。转接板还实现电源的转接和变换。整个系统的结构如下图所示图 2-1 系统结构图2.2 参数功能与原理五个参数模块通过袖带和测量电缆分别对无创血压、血氧、心电/呼吸/体温、有创血压/心排量、二氧化碳进行实时监测，结果送给主控板处理和显示，需要时还送到记录仪输出打印。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）2-1监护参数功能与原理2.2.12.2.1.11.A.心电/呼吸参数心电（ECG）参数PM-9000 便携式多参数监护仪的心电功能主要有：导联：三导、五导B.导联方式：I,
42、II,III,avR,avL,avF,V,CALC.D.E.F.2.A.B.C.D.E.F.G.2.2.1.2浮置输入右脚驱动导联脱落检测双通道心电放大，同时处理任二种导联下的心电信号。心电参数电路完成对人体心电信号的处理，其电路由以下几部分构成：输入电路：心电电极通过电缆连到输入电路，该电路主要功能是保护心电输入级，对信号滤波以滤除外界的干扰。缓冲放大电路：完成心电信号的阻抗变换，保证心电有极高的输入阻抗和低输出电阻。右脚驱动电路：缓冲放大电路的输出的中点经反相放大后馈送到五导心电的 RL极，保证人体处于等电位状态，从而降低干扰，提高电路的共模抑制比。导联脱落检测：根据导联脱落引起缓冲放大电
43、路输出的电平变化，通过比较器可准确地判断出电极脱落，并转换成 TTL 电平供单片机检测。导联连接电路：在单片机的控制下，根据导联方式的要求连接不同的导联电极接入主放电路进行放大。主放电路：由标准三运放构成的测量放大器。后级处理电路：主要完成心电信号的耦合，程控增益大小，滤波和电平移动，将信号放大到一定幅度，并送入模数转换器。呼吸（RESP）参数PM-9000 便携式多参数监护仪的呼吸测量基于阻抗法原理，。当人体呼吸时胸发生起伏变化，相当于 RL 和 LL 间的阻抗变化，把通过心电电极 RL 和 LL 的高频信号变成调副高频信号。该信号经检波放大后输出随呼吸而变化的电信号，并送到模数转换器。呼吸
44、参数由呼吸电路板和耦合变压器构成。电路包括振荡、耦合、检波、初放、高增益放大几部分组成。2.2.2无创血压（NIBP）参数无创血压测量采用脉博振荡法原理。将围绕上臂的袖带充气，直到袖带产生的压力阻断2-2便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）监护参数功能与原理上臂动脉血的流动，然后按一定算法要求逐渐放气，随着袖带压力的减小，动脉血随着脉膊的跳动，会在袖带中产生脉动，通过和袖带充气管路相通的压力传感器，可以产生一个随脉膊跳动的脉动信号。用一个高通滤波器（约 1HZ）滤出脉动信号并放大，经 A/D 转换成数字量，经单片机处理后可得出收缩压、舒张压和平均压。对于新生儿、小儿和成人，须选择正确尺寸的袖
45、带，以避免产生测量误差。无创血压（NIBP）同时具备保护电路，防止充气压力过高。NIBP 主要工作模式有：1.2.2.2.3成人/小儿/婴儿模式选择：根据患者体形、重量、年龄选择；手动测量、自动测量、连续测量工作模式选择。手动测量也称单次测量。每次启动后仅做一次测量；自动测量可在选定的周期内自动测量一次，时间间隔可选为 1、2、3、4、5、10、15、30、60、90、120、180、240、480 分钟；连续测量启动后在五分钟时间内快速连续测量，可有效地检测血压的变化。血氧饱和度（SpO2）参数SpO2通过对指尖等脉膊波的描记，经过特定的算法和临床数据查表得出。SpO2探头为测量传感器，内置
46、二个发光二极管和一个光电池元件。二个发光二极管分别为红色和红外二极管。它们按一定的时序交替点亮。当指尖的毛细血管随着心脏的泵血反复充血时，发光二极管的光线经血管和组织吸收后而投射到光电池上，光电池可感应到随脉膊血变化的光强，其形式为变化的电信号。两种光线信号的直流和交流成分之比对应血液中氧含量。经特定的算法可得出正确的氧饱合度值，同时根据血氧脉膊波形可计算脉率。SpO2模块的电路主要包括以下四个部分。1.2.3.4.2.2.4探头部分：发光管向被测部位交替发射红光和红外光，光电管将接收到的光线转化成电信号。信号处理部分：光电池转换出的电信号通过测量放大器放大，高通滤波和程控放大后经 A/D 转
47、换为数字量。由 D/A 转换器控制信号的基线，并对交流量予以放大，得到一个适当的脉膊波。A/D 转换获取的数字量由单片机处理。发光二极管驱动时序控制部分：发光二极管的交替工作及光强由时序电路和 DAC控制。单片机根据算法要求控制驱动电流的大小。单片机部分：由 CPU、RAM、ROM 和接口电路构成。体温（TEMP）参数体温的测量是将人体的温度由传感器变成电信号，经放大器放大后再进行数据处理完成的。电路由运算放大器构成比例放大器，温度经热敏探头产生电压信号，放大后送给 A/D转换器进行处理。探头检测电路由运算放大器构成电压比较器，当不接探头时，输入电压低于比较电压，电压比较器输出低电平；当插入探
48、头时，输入电压高于比较电压，电压比较器输出高电平。便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）2-3监护参数功能与原理2.2.5有创血压参数有创血压一般可监测：动脉血压，中心静脉压和肺动脉压。其测量原理是：首先将导管通过穿刺，植入被测部位的血管内，导管的体外端口直接与压力传感器相连接，在导管内注入生理盐水，由于液体具有压力传递作用，血管内的压力将通过导管内液体被传递到外部的压力传感器上，从而可实时获得血管内压力变化的动态波形，通过特定的计算方法，可获得收缩压，舒张压和平均动脉压。2.2.6心输出量测量心输出量测量原理测量原理：临床上广泛采用的监测心输出量的方法是热稀释法，这种方法是将漂浮导管经右心房
49、插入肺动脉，然后经该导管向右心房注入冷生理盐水，该导管的前端放置有温度传感器，当该冷液体与血液混合后发生温度变化，因此，当混合后的血液进入肺动脉时，将被温度传感器感知，根据注入的时刻和混合后温度的变化情况，监护仪就可以分析心输出量，并且可以推算出心脏指数，每搏指数，左心室和右心室每搏功指数，肺血管阻力等。2.2.7CO2 测量参数CO2 模块是采用 Welch Allyn OEM Technologies 公司 OEM 产品，该产品采用基于红外光谱吸收原理的测量方法，根据红外传感器的连接方式不同可以分成主流式和旁流式，旁流式模块主要是由电路板，内置的旁流式红外传感器，抽气泵与控制等构成，在使用
50、时还需要借助于外接水槽、干燥管和采样管等；主流式模块主要是由电路板和外置的主流式红外传感器等构成。IR 传感器需要预热。在旁流模式下，可以根据患者情况使抽气速率可以设置为 100、150 或 200ml/min，在麻醉监护中可以设置多种补偿如水气、氧气、温度、地氟醚（Des）等。在不进行 CO2 测量时，希望关闭旁流式的抽气泵、主流模块的传感器和红外线 IR 源，延长使用模块使用寿命和降低功耗。在主流模式下，IR 传感器的预热时间稍长，而没有旁流式的气路。2-4便携式多参数监护仪维修手册（V3.1）监护仪的检验第 3 章 监护仪的检验3.1 系统检验PM-9000 便携式的常规测试的具体内容请