一种用于输注泵的供电监控装置及输注泵的制作方法

本技术涉及供电监控，尤其是涉及一种用于输注泵的供电监控装置及输注泵。

背景技术：

1、输注泵作为临床医疗中的精密设备，在保障患者安全治疗方面发挥着重要作用。它能够精确控制药物的输注速度和剂量，为患者提供精准的药物治疗。随着医疗技术的不断发展，输注泵在医院的各个科室，如重症监护病房、手术室以及急救现场等环境中得到了广泛地应用，极大地提高了医疗治疗的效率和安全性。

2、在现有技术中，为了应对电源中断等突发情况，输注泵的供电系统通常采用外部电源和备用电池的双重保障方案。对于电源报警电路，传统的做法是采用微处理器或复杂模拟电路来实现报警功能。部分电路仅对单一电源状态进行检测，通过简单的检测机制来判断是否需要报警。还有一些多组件设计的电路，试图通过多个元器件的协同工作来提高报警的准确性。

3、然而，现有的这些技术手段存在明显的缺陷。传统报警电路采用微处理器或复杂模拟电路，在电源失效后依赖电池供电，但电池容量有限，导致报警持续时间短，难以满足临床长时间报警的需求。部分仅监测单一电源状态的电路，容易出现误报或漏报的情况，可靠性较低。多组件设计的电路集成难度大、成本高，且抗干扰能力差，影响了输注泵的整体稳定性。

技术实现思路

1、为了至少部分解决现有技术中的上述技术问题，本技术提供一种用于输注泵的供电监控装置及输注泵。

2、一方面，本技术提供一种用于输注泵的供电监控装置，采用如下的技术方案：

3、一种用于输注泵的供电监控装置，包括：

4、电源处理单元，包括电源芯片u1及储能元件cs1；所述电源芯片u1的输入端用于连接至外部电源vdc和备用电池vbat，所述电源芯片u1的输出端用于连接至供电电压端vcc及所述储能元件cs1，以便将所述外部电源vdc和所述备用电池vbat的输入电压转换为供电电压并为所述储能元件cs1充电；

5、逻辑控制单元，用于检测所述外部电源vdc和所述备用电池vbat的电压状态，当检测到所述外部电源vdc和所述备用电池vbat均失效时，生成间断控制信号；

6、报警执行单元，与所述逻辑控制单元连接，用于根据所述间断控制信号生成报警提示。

7、采用上述技术方案，通过设置储能元件cs1，当外部电源vdc和备用电池vbat均失效时，储能元件cs1可为逻辑控制单元和报警执行单元放电供电。同时，逻辑控制单元精准判断电源状态，在两者均失效时才生成间断控制信号，驱动报警执行单元根据该间断信号发出间断的报警提示。这种设计利用储能元件的电能进行间断报警，解决了现有技术中电源失效后依赖电池供电而导致报警持续时间短的问题，实现了低功耗、长续航的报警功能，并且提高了报警的精准性和可靠性。

8、可选的，所述电源芯片u1的输出端与所述供电电压端vcc之间依次设有第一电阻器r1及单向单通元件d3。

9、采用上述技术方案，通过设置第一电阻器r1，可以在电源芯片u1为储能元件cs1充电时起到限制充电电流的作用，防止过流对其他元件造成损坏；通过设置单向单通元件d3，可以在外部电源和备用电池断电、储能元件cs1放电时，防止电流反向流入电源芯片u1，保证了电路在电源失效时供电的稳定性和安全性。

10、可选的，所述电源芯片u1的输入端经第一电容器c1连接至地，且所述电源芯片u1的输出端经第二电容器c2连接至地。

11、采用上述技术方案，通过在电源芯片u1的输入端和输出端分别设置第一电容器c1和第二电容器c2接地，可以对输入和输出电压进行滤波，进一步提高电源芯片u1工作的稳定性，确保其输出的供电电压vcc更加平稳。

12、可选的，所述储能元件cs1包括超级电容器，其中所述超级电容器的正极连接至所述单向单通元件d3的阴极及所述供电电压端vcc，所述超级电容器的负极连接至地。

13、采用上述技术方案，储能元件cs1采用超级电容器，利用其高电容量、高能量密度的特性，能够在外部电源vdc和备用电池vbat均失效时，为后续的逻辑控制单元和报警执行单元提供更长时间的电能，显著延长了报警的持续时间，从而实现长续航报警。

14、可选的，所述逻辑控制单元包括逻辑门芯片u2、电阻网络和时序电容器；所述逻辑门芯片u2用于检测所述外部电源vdc和所述备用电池vbat的电压状态；所述时序控制电容器与逻辑门芯片u2的输出端连接，用于根据所述逻辑门芯片u2的逻辑输出生成间断控制信号；所述电阻网络与所述逻辑门芯片u2和所述时序电容器连接，包括多个电阻器，所述多个电阻器用于分压、偏置或时序控制。

15、采用上述技术方案，使用逻辑门芯片、电阻网络和时序电容器构成逻辑控制单元，替代了传统技术中复杂的微处理器或模拟电路。通过时序电容器与逻辑门芯片的配合，可以生成周期性的高低电平信号，即间断控制信号，以此控制报警执行单元间断工作，实现了低功耗。该方案电路结构简单、成本低、可靠性高，且易于集成。

16、可选的，所述逻辑门芯片u2包括依次级联的第一或非门电路u2a、第二或非门电路u2b、第四或非门电路u2d及第三或非门电路u2c；其中，外部电源vdc和备用电池vbat分压后输入第一或非门电路u2a，第一或非门电路u2a的输出依次经第二或非门电路u2b、第三或非门电路u2c及第四或非门电路u2d，第四或非门电路u2d的输出端与报警执行单元连接。

17、采用上述技术方案，通过将外部电源vdc和备用电池vbat的电压分别进行分压后，输入第一或非门电路u2a，再经过后续多个或非门电路的级联逻辑运算，能够准确地判断外部电源和备用电池是否均已失效。这种设计能够为生成间断控制信号提供准确可靠的触发条件，确保只在两种电源均失效时才启动报警，避免了误报或漏报。

18、可选的，所述时序电容器包括相互并联的第四电容器c4和第五电容器c5。

19、采用上述技术方案，通过并联第四电容器c4和第五电容器c5，可以灵活地组合电容值，以精确调谐时序电容器的总电容量。这使得逻辑控制单元能够更精确地控制所生成的周期性高低电平信号的频率，即间断控制信号的频率，从而实现对报警声音节奏的有效控制。

20、可选的，所述报警执行单元包括场效应管q1及报警发声器件sp1；所述场效应管q1的栅极连接至所述逻辑控制单元以接收间断控制信号，所述场效应管q1的源极连接至供电电压端vcc，所述场效应管q1的漏极连接至所述报警发声器件sp1的正极，且所述报警发声器件sp1的负极接地。

21、采用上述技术方案，利用场效应管q1作为电子开关，其栅极接收来自逻辑控制单元的间断控制信号。场效应管q1根据该信号周期性地导通和截止，从而控制连接在其漏极的报警发声器件sp1周期性地通电和断电。这种设计使得报警发声器件sp1（例如蜂鸣器）能够根据间断控制信号发出间断的报警声，实现了间断报警的功能，相比连续报警，有效降低了报警执行单元的平均功耗。

22、可选的，所述场效应管q1的栅极通过第五电阻器r5连接至逻辑控制单元20的输出端，并通过第三电阻器r3连接至所述供电电压端vcc。

23、采用上述技术方案，第五电阻器r5连接逻辑控制单元的输出端与场效应管q1的栅极，可以起到限流作用，保护逻辑控制单元的输出级。第三电阻器r3将场效应管q1的栅极上拉至供电电压端vcc，确保了在逻辑控制单元输出高阻态或默认状态时，场效应管q1能够可靠地截止（关闭），防止报警发声器件sp1被误触发，提高了报警控制的稳定性。

24、另一方面，本技术还提供一种输注泵，采用如下的技术方案：

25、一种输注泵，具有所述用于输注泵的供电监控装置。

26、采用上述技术方案，通过在输注泵中集成所述供电监控装置，使得输注泵具备了在外部电源和备用电池均失效的极端情况下，仍能利用储能元件（如超级电容器）的电能，通过低功耗的逻辑控制和报警执行单元，进行长时间、间断性报警的能力。这解决了现有输注泵在电源完全失效后报警持续时间短、可靠性低、电路复杂或功耗高的问题，极大地提高了输注泵在临床使用中的安全性。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.通过设置储能元件cs1，当外部电源vdc和备用电池vbat均失效时，储能元件cs1可为逻辑控制单元和报警执行单元放电供电。同时，逻辑控制单元精准判断电源状态，在两者均失效时才生成间断控制信号，驱动报警执行单元根据该间断信号发出间断的报警提示。这种设计利用储能元件的电能进行间断报警，解决了现有技术中电源失效后依赖电池供电而导致报警持续时间短的问题，实现了低功耗、长续航的报警功能，并且提高了报警的精准性和可靠性。

29、2.使用逻辑门芯片、电阻网络和时序电容器构成逻辑控制单元，替代了传统技术中复杂的微处理器或模拟电路。通过时序电容器与逻辑门芯片的配合，可以生成周期性的高低电平信号，即间断控制信号，以此控制报警执行单元间断工作，实现了低功耗。该方案电路结构简单、成本低、可靠性高，且易于集成。

30、3.利用场效应管q1作为电子开关，其栅极接收来自逻辑控制单元的间断控制信号。场效应管q1根据该信号周期性地导通和截止，从而控制连接在其漏极的报警发声器件sp1周期性地通电和断电。这种设计使得报警发声器件sp1（例如蜂鸣器）能够根据间断控制信号发出间断的报警声，实现了间断报警的功能，相比连续报警，有效降低了报警执行单元的平均功耗。