前言
吃五谷，生百病。许多人生病住院打过“点滴”，对输液不陌生。在医院守护病人的要领之一，要学会监护输液。曾经，人们想了各种方法制作输液监视器，不是体积大、操作不便、误差大，就是结构复杂、价格贵、不易普及。
高科技电容式感应芯片的问世，推动了仪器、家电操作面板的智能化、简洁化，更加方便耐用。近年来，用一款单通道可编程电容式感应芯片制作成医院输液提醒器，体积小、重量轻、操作简单、效果好、价格低廉、非常受欢迎。由于检测原理相似，将其用于化验室分析仪器的水溶液样品流量监测，也有很好的效果。但网上没见到其电路资料。下面拆开看看，对电路进行解析。
一、临床应用情况
夹持在输液管道上，它的作用是能实时检测输液管内液体变化,当发现管道内没有液体时，提醒器发出“嘀嘀嘀”声讯，同时，红LED闪光，提醒护理人员更换液体或进行处理：
夹持好充满液体的输液管，按一下按钮，开机；再按一下，关机：
二、外观
这是在TB拍的输液提醒器，10元一只包邮，带一个备用电池，送1根防丢挂绳。不起眼的小物件，却是高科技的产物：
提醒器非常小巧，只有10克重。正面有开关按钮，两个LED指示灯：
背面有一个孔，便于传出内部蜂鸣器声响：
采用夹子结构，检测头张开，最大可夹持直径5mm的管子：
张开检测头，可以看见内部的检测条：
三、结构原理
采用卡扣结构，很容易分开：
电路板很简洁，寥寥几个元件。一只没有标识的IC，一只微动开关，两只LED及限流电阻，输入端电阻R3，接地条：
电路板这一面是电池、蜂鸣器、检测条（有锡珠的PCB部分）：
使用1颗CR1632一次性锂电池，蜂鸣器是压电型：
根据PCB，绘出电路图：
图中的U元件，被厂家抹去了商标型号，根据其功能分析，是8脚单通道可编程电容式感应芯片（暂无资料）。1脚是电源 ，8脚是地，2脚是检测信号输入端，3脚5脚是音频输出，4脚6脚是输出端（4脚为灌电流工作，6脚为拉电流工作），7脚是开关电源触控脚；SW1微动是电源开关；检测头由覆铜板（检测条及接地条）构成；FMQ是压电蜂鸣器；LED1、LED2是红绿指示灯。当检测头内放入输液管道后，其等效电路是一个可变电容网络，其中Co、Ct是分布电容，Ct随流过液体的介电常数而变化。
电路检测原理：电容式感应的基本原理，是由MCU及管道分布电容构成的一个不断充电和放电的张弛振荡器。如果检测头内管道液体恒定，张弛振荡器是一个固定的充电放电周期。如果管道内液体发生变化，就会减少或增加电容器的介电常数，充电放电周期就变长或缩短，频率就会相应减少或增加。所以，MCU测量周期的变化，就可以侦测到管道内的液体流量变化状况。
提醒器工作过程：将被检测管道（内部已经充满液体）放入检测头，按一下按钮SW1，仪器自动对管道的分布电容进行三次脉冲检测，同时，发出三声“嘀嘀嘀”声讯、绿LED闪光三次，将此原始数据存入MCU。以后，每秒检测一次，绿LED闪一次光，表明正常工作中；当管道中的液体缺失，分布电容发生变化，检测到的数据与原始数据不同，MCU内部程序判断“断流”，发出“嘀嘀嘀”声讯，同时，红LED闪光；当恢复液体流动，仪器停止声讯、灯光报警，恢复到正常监测状态；再按一下SW1，关断电源，停止工作。
四、推广运用实验
在实验室，要用到溶液滴定、参与反应等，下面进行安装在分析仪器上使用实验。
1、被检测液体样品的管道，应采用塑料管或非金属管，颜色不限，3mm≤直径≤5mm。注意排除旁边的电磁干扰和金属干扰，应保持管道外表干燥。实验装置如下：
2、实验对象。根据日常进行的化学分析，实验了水溶液、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、卡尔.费休溶液等部分溶剂。
3、实验结果。经过实验，各种水溶液都能识别断流情况，溶媒不能识别，部分溶剂能够识别。部分结果列表如下：
安装在电位滴定分析仪上使用的情形（硝酸汞溶液）：
安装在卡尔费休微量水分分析仪上使用的情形（卡尔费休溶液）：
五、使用注意事项
该输液提醒器是按照医院输液性质设计的。水溶液的介电常数大约80F/m，而实验室使用较多的有机溶剂的介电常数一般为5-20 F/m。所以，本断流提醒器不能检测有机溶剂，仅对水溶液断流检测有效。
当被检测液体管道太细（≤Φ2mm），检测头的灵敏度不够，检测状态会不稳定，除了垫一层泡沫，使管道贴近检测条外，最好换粗一点的管道。
根据仪器电路工作原理，水、金属、强大的电磁干扰场，都会使仪器感应电容发生改变，当改变量超过内部设计值，会发出误报，或使仪器检测失灵。使用中，要注意避免这些因素接近或水溶液污染检测头。
根据实际使用情况，该提醒器的蜂鸣器声响过大（或厂家选型不合理，质量不好），易发生“哑巴”故障。建议有动手能力的人，在蜂鸣器回路中串联一只0.047μF的电容，适当降低音响功率，确保长期运行。如果出现“哑巴”故障（其余正常），可从废弃的石英闹钟、电脑主板、modem、电磁炉电路板……拆一只压电蜂鸣器换上即可。
电路芯片采用微功耗设计，用电极省。但报警时，会消耗较多电能，应及时处置。如果仪器无法启动，应检查更换电池。换电池后，仍无法工作，更换新提醒器。
六、结束语
在电容式感应芯片问世之前，人们对于监测普通病人输液状态，研制过光电、称重等方法，但效果都不是很理想。市售新一代输液提醒器作为一种价廉物美的辅助工具，在医院使用很受护理人员欢迎。另外，完全可以用于化验室水溶液样品流量监测，对一些未知样品（本文未列出的）是否能够被检测“断流”，可以自行实验确定一下。
谢谢观看！
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作者：goodanytime
本文来源：数码之家
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