一种桥型压力传感器检测电路、检测方法及监护仪 【技术领域】
本发明涉及一种检测电路，尤其涉及一种桥型压力传感器检测电路、检测方法及监护仪。
【背景技术】
通常，人体血压测量分为NIBP(无创血压，Noninvasive BloodPressure)和IBP(有创血压，Invasive Blood Pressure)两种。IBP测量广泛应用于手术室或ICU(重症监护室)等需要对病人血压进行实时、连续、准确监测的场合。
IBP测量时，首先将穿刺针植入人体被测部位的血管内，穿刺针的体外端口通过导管与压力传感器相连，导管内充满肝素盐水。由于液体的压力传递特性，血管内的压力可以准确传递到外部的压力传感器上，从而可获得血管内压力的实时变化。
在测试时，有时会发生压力传感器与外围电路发生脱落(称为导联脱落)的事故，有时压力传感器本身也会发生故障，例如短路或开路等故障，需要有检测电路来监测压力传感器的状态，以避免压力传感器发生故障后造成测试失败。
如图1所示，IBP导联脱落检测电路是IBP测量电路的重要组成部分。该电路由IBP传感器和导联脱落检测电路两部分组成。
IBP传感器通常采用经典的惠斯顿电桥结构，桥臂电阻R1＝R2＝R3，通常为300Ω～10K范围(不同品牌传感器的桥臂电阻有所不同)，其中可变电阻Rx是一个压敏电阻，它的阻值会随着外部压力的变化而变化，外部压力越大，压敏电阻的阻值越小，表现出来就是电桥输出的IBP+与IBP-的差模电压越大。常见传感器的精度为5uV/V/mmHg，在5V供电时，1mmHg压力对应电桥输出的差模电压为5*5＝25uV。
导联脱落检测电路是一个简单的电阻分压结构，其中R4，R5，R6都远大于电桥的桥臂电阻。在该电路中，IBP压力测量值与导联脱落检测结果都是通过对仪表放大器输出电压进行分析处理得到的。IBP导联脱落与导联连接这两种状态分别对应仪表放大器输出电压的不同范围。
当IBP导联脱落时，输入到仪表放大器的电压就是图1中电阻R5对VCC的分压。该电压为负值，经过仪表放大器放大后负向饱和，输出电压为仪表放大器的负向能输出的最小值，通常小于100mV。因此软件可以设置一个略高于100mV的阈值，当检测到电压低于该阈值时判定为导联脱落。当IBP导联正常连接时，在规格指定的压力范围内，传感器的输出电压都会高于该阈值。这就是该电路实现导联脱落检测的原理。
该方法检测导联脱落的潜在风险为：当传感器的液路中出现一个很大的负压时，仪表运放的输出可能会低到负向能输出的最小值，此时模块会将它误判为导联脱落。在临床操作中，注射器抽取液体或其他非正常操作都可能导致液路中出现很大的负压。也许这个负压只是持续很短的时间，但将它判定为导联脱落是不能接受的。
另外，现有的IBP导联脱落检测电路只具有单一的故障检测功能，即导联脱落检测功能，当传感器内部电路出现其他故障，例如断路或短路时，缺乏相应的故障检测。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是，提供一种桥型压力传感器检测电路，可检测桥型压力传感器的故障。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种监护仪，包括可检测桥型压力传感器的故障的电路。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种桥型压力传感器检测方法，可检测桥型压力传感器的故障。
为实现上述目的，本发明提供一种桥型压力传感器检测电路，所述电路包括导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检测网络用于与桥型压力传感器的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述桥型压力传感器的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将桥型压力传感器两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断所述桥型压力传感器的故障。
本发明还提供一种监护仪，所述电路包括桥型压力传感器、导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检测网络用于与桥型压力传感器的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述桥型压力传感器的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将桥型压力传感器两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断桥型压力传感器的故障。
本发明还提供一种电桥检测电路，所述电路包括导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检测网络用于与电桥的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述电桥的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将电桥两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断所述电桥的故障。
本发明还提供一种桥型压力传感器检测方法，包括以下步骤：检测桥型压力传感器两输出端地电压或电压相关量，检测电路包括导联检测网络，所述导联检测网络在导联脱落后使检测电路的输入端不悬空；比较所述电压或电压相关量与预设条件；判断所述桥型压力传感器的故障。
本发明还提供一种电桥检测方法，包括以下步骤：检测电桥两输出端的电压或电压相关量，检测电路包括导联检测网络，所述导联检测网络在导联脱落后使检测电路的输入端不悬空；比较所述电压或电压相关量与预设条件；判断所述电桥的故障。
【附图说明】
图1为IBP导联脱落检测电路原理图；
图2为压力传感器内部结构图；
图3为本发明一种实施例的检测电路示意图；
图4为传感器激励负信号(GND)断路时的等效原理图；
图5为本发明电压导出电路的另一种实施例的电路图。
【具体实施方式】
本申请的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
压力传感器内部采用电桥结构(例如惠斯顿电桥结构)的，称为桥型压力传感器，图2所示为有创血压检测中的压力传感器，即IBP传感器，下面以IBP传感器为例对压力传感器的结构及导联脱落、传感器内部故障的检测进行说明。
IBP传感器包括连接成电桥结构的四个电阻，第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点连接电源VCC，第三电阻R3和压敏电阻Rx之间的节点接地，第一电阻R1和压敏电阻Rx之间的节点为第一输出点，第二电阻R2和第三电阻R3之间的节点为第二输出点。当外部压力变化时Rx随之变化，导致电桥的两个输出点电压不平衡而产生差模电压，该差模电压即是我们需要采集放大的压力信号。在导联脱落和各种探头故障模式下，传感器的两个输出点呈现出不同的电压。
利用外围电路检测压力传感器两个输出点IBP+和IBP-的电压，来实现导联脱落和探头故障的判断。导联正常连接，导联脱落以及其他各种故障模式下压力传感器两个输出点的电压各不相同，以VCC为5V为例进行具体分析如下：
①导联正常连接
IBP+，IBP-都为2.5V
②导联脱落
IBP+，IBP-都悬空。(电压取决于外围电路)
③激励正信号VCC断路
IBP+，IBP-都为0V
④激励负信号GND断路
IBP+，IBP-都为5V
⑤IBP+信号线断路
IBP+悬空，IBP-为2.5V
⑥IBP-信号线断路
IBP-悬空，IBP+为2.5V
⑦激励正信号VCC与IBP+信号线短路
IBP+为5V，IBP-为2.5V
⑧激励正信号VCC与IBP-信号线短路
IBP+为2.5V，IBP-为5V
⑨激励负信号GND与IBP+信号线短路
IBP+为0V，IBP-为2.5V
⑩激励负信号GND与IBP-信号线短路
IBP+为2.5V，IBP-为0V
IBP+信号线与IBP-信号线短路
无论外界压力是多少，传感器输出的差模电压始终是0。该故障无法直接检出，但校增益会报错。
VCC与GND短路
已不是单纯的探头故障，该故障无法直接检出，需要由硬件电路实现过流保护。
传感器桥臂电阻开路故障
1.R1开路：IBP+为2.5V，IBP-为0V，状态同⑩
2.Rx开路：IBP+为2.5V，IBP-为5V，状态同⑧
3.R2开路：IBP+为0V，IBP-为2.5V，状态同⑨
4.R3开路：IBP+为5V，IBP-为2.5V，状态同⑦
传感器桥臂电阻短路故障
1.R1短路：状态同⑧
2.Rx短路：状态同⑩
3.R2短路：状态同⑦
4.R3短路：状态同⑨
根据压力传感器的上述特点，桥型压力传感器检测电路包括导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述桥型压力传感器的两输出端分别连接导联检测网络中的两个节点，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连。
导联检测网络用于在导联脱落后防止检测电路的输入信号悬空。当压力传感器脱落(即导联脱落时)，为防止检测电路的输入端悬空，将导联检测网络的至少一端连接到某电势点，例如一端接地、两端接地或一端接地、另一端接电源或某个电压点，或导联检测网络的两端都接到具有一定电压的节点，即当导联脱落时，检测电路的输入端不会悬空，或被下拉到地，或被上拉到一定电压。如果导联检测网络一端接地，当导联脱落时，桥型压力传感器的两输出端与导联检测网络连接的两个节点为等电位。当导联检测网络两端接地时，会使导联脱落和导联连接时前端采样点的电压差异最大，分别是0V和2.5V，这样出现误判导联脱落的概率最小。当导联连接正常时，在压力变化的情况下，前端采样点的电压会在2.5V±Δ范围波动，由于0V和2.5V差距足够大，可以保证压力在足够大的Δ范围波动时，这两个电压不会出现交集，即不会出现误判导联脱落。
所述电压导出电路用于将所述桥型压力传感器的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，电压导出电路起到两边电路隔离的作用，通常采用高输入阻抗和低输出阻抗的器件来实现，以消除对采样点电压的影响，使检测电路采集到的是真实的桥型压力传感器的两输出端电压或电压相关量。
所述判断单元接收电压导出电路的输出，将桥型压力传感器两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，以判断桥型压力传感器是否脱落(即导联脱落)和传感器内部的至少部分故障。不同的输入量具有不同的判断条件。
实施例一：
如图3所示，桥型压力传感器检测电路包括导联脱落检测电路、差动放大电路和判断单元，导联脱落检测电路包括导联检测网络和电压导出电路。IBP传感器(即桥型压力传感器)的两输出端分别连接导联检测网络中的两个节点IBP+、IBP-，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，差动信号放大电路的两输入端分别连接所述桥型压力传感器的两输出端和所述导联检测网络的两个连接节点IBP+、IBP-，所述差动放大电路的输出端耦合到所述判断单元。
在本实施例中，所述导联检测网络优选采用电阻网络，包括顺序串联的第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第四电阻R4和第七电阻R7的另一端分别接地，所述桥型压力传感器的第一输出端连接第四电阻R4和第五电阻R5的连接节点IBP+，所述桥型压力传感器的第二输出端连接第六电阻R6和第七电阻R7的连接节点IBP-。
所述电压导出电路可以是包括一个缓冲器的电路，缓冲器可以采用运放缓冲器来实现，如图3所示，运放缓冲器连接成电压跟随器的形式，当然，运放缓冲器也可以连接成其它形式。本实施例中，所述运放缓冲器的同向输入端连接所述第五电阻R5和第六电阻R6的连接节点，所述运放缓冲器的输出端耦合到判断单元。运放缓冲器的同向输入端所采集的电压是桥型压力传感器的两输出端电压相关量，输出端输出的也是桥型压力传感器的两输出端电压相关系量，根据第五电阻R5和第六电阻R6的阻值的不同，所采集的电压值也不同，采集的电压值等于AX+BY，其中X、Y分别表示第五电阻R5和第六电阻R6的阻值，A、B表示系数，系数大小与第五电阻R5和第六电阻R6的阻值的比值有关，通过分压计算得出，例如第五电阻R5和第六电阻R6的阻值相等时，系数A、B等于1/2。
差动信号放大电路用于将桥型压力传感器的两输出端电压信号进行差模放大，并输出到所述判断单元。差动放大电路优选采用仪表放大器，本领域技术人员也可以根据实际情况或需求而采用其它差动放大器，例如三运放差动放大电路。
所述判断单元接收电压导出电路和差动放大电路的输出，将桥型压力传感器两输出点的电压相关量与设定条件进行比较，并同时结合差动放大电路的输出状态来判断桥型压力传感器的导联脱落和传感器内部故障，例如开路或短路等故障。判断单元可采用硬件实现，也可以采用软件实现，还可采用软硬件结合实现，例如，判断单元包括A/D转换器和CPU，电压导出电路的输出端和差动放大电路的输出端分别连接A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后输出到CPU，CPU内部嵌入有程序，程序将输入值和判断条件进行比较判断。
在如图3所示的实施例中，传感器的两输出点IBP+和IBP-分别用电阻R4和R7下拉到地，以确保传感器脱落或传感器的输出信号线悬空时为低电平。并通过电阻R5、R6对IBP+和IBP-两点电压经代数运算求得电压相关量，通过运放缓冲器输出。
电阻网络的一种实施方式是采用对称网络，即网络中的各元器件的连接关系和参数相对于某点为中心对称。采用对称网络使电路的阻抗匹配好，共模抑制比高。为保证电路对称性，该电路中R4＝R7，R5＝R6。电阻网络采用对称网络时，运放缓冲的输入端连接电阻网络的中间节点。当然，电阻网络也可以采用非对称网络，此时，运放缓冲的输入端可连接电阻网络的某个节点，只要采集压力传感器的两输出端电压相关量即可。
为减小检测电路引入的误差，减少对传感器本身的影响，R4，R5，R6，R7大于IBP传感器的桥臂电阻，优选使R4，R5，R6，R7远大于IBP传感器的桥臂电阻(例如R4，R5，R6，R7至少大于桥臂电阻阻值的1000倍)。
下面以激励电压VCC＝5V，R4＝R7＝10M，R5＝R6＝470K，差动放大电路采用仪表放大器、放大倍数为100倍为例具体描述各种情况下电路的工作状态：
1)导联脱落
图3中节点IBP+和IBP-的电平被拉低，电压为0V，因此运放缓冲器输出的电压IBP_OFF为负向能输出的最小值，通常电压IBP_OFF＜200mV。
2)导联正常连接
图3中传感器输出2.5V的共模电压，由于传感器精度一般为5uV/V/mmHg，可以近似认为当传感器接上时，IBP+与IBP-电压一直是2.5V，即运放缓冲器输出的电压IBP_OFF约为2.5V。
3)传感器激励正信号(VCC)断路
图3中传感器输出的共模电压为0，运放缓冲后输出的电压为负向能输出的最小值，通常电压IBP_OFF＜200mV。
4)传感器激励负信号(GND)断路
此时图3中电路可等效为图4。由于R1＜＜R7，R2＜＜R4，图4中R1和R2的分压很小，可以认为IBP+和IBP-的电压均为VCC，从而运放缓冲器输出的电压IBP_OFF接近正向能输出的最大值，通常电压IBP_OFF＞4.7V。
5)IBP+信号线断路，即传感器的第一输出端到节点IBP+的信号线断路。
图3中IBP-仍为传感器输出的2.5V共模电压。但是IBP+电压就是2.5V对940K和10M电阻的分压——2.2852V，差模电压VIBP+-VIBP-＝-214.8mV，经过仪表放大器100倍放大后肯定负向饱和，仪表放大器输出为负向能输出的最小值，判断单元采样到该结果后会报警“负向超范围”。另外，由于470K电阻的分压为2.5V*0.47/10.94＝107mV，所以判断单元同时在运放缓冲器输出IBP_OFF处能检测到100mV左右的电压跌落。
6)IBP-信号线断路，即传感器的第二输出端到节点IBP-的信号线断路。
图3中IBP+仍为传感器输出的2.5V共模电压。但是IBP-电压就是2.5V对940K和10M电阻的分压——2.2852V，差模电压VIBP+-VIBP-＝214.8mV，经过仪表放大器100倍放大后肯定正向饱和，仪表放大器输出为正向能输出的最大值，判断单元采样到该结果后会报警“正向超范围”。同时判断单元在运放缓冲输出IBP_OFF处也能检测到100mV左右的电压跌落。
7)传感器激励正信号(VCC)与IBP导联信号线IBP+短路
图3中IBP+电压为5V，IBP-电压仍为2.5V。差模电压VIBP+-VIBP-＝2.5V，经过仪表放大器100倍放大后肯定正向饱和，仪表放大器输出为正向能输出的最大值，判断单元采样到该结果后会报警“正向超范围”。
此时运放缓冲器输出的电压IBP_OFF=12(VIBP++VIBP-)=3.75V]]>
8)传感器激励正信号(VCC)与IBP导联信号线IBP-短路
图3中IBP-电压为5V，IBP+电压仍为2.5V。差模电压VIBP+-VIBP-＝-2.5V，经过仪表放大器100倍放大后肯定负向饱和，仪表放大器输出为负向能输出的最小值，判断单元采样到该结果后会报警“负向超范围”。
此时运放缓冲器输出的电压IBP_OFF=12(VIBP++VIBP-)=3.75V]]>
9)传感器激励负信号(GND)与IBP导联信号线IBP+短路图3中IBP+电压为0V，IBP-电压仍为2.5V。差模电压VIBP+-VIBP-＝-2.5V，经过仪表放大器100倍放大后肯定负向饱和，仪表放大器输出为负向能输出的最小值，判断单元采样到该结果后会报警“负向超范围”。
此时运放缓冲器输出的电压IBP_OFF=12(VIBP++VIBP-)=1.25V]]>
10)传感器激励负信号(GND)与IBP导联信号线IBP-短路
图3中IBP-电压为0V，IBP+电压仍为2.5V。差模电压VIBP+-VIBP-＝2.5V，经过仪表放大器100倍放大后肯定正向饱和，仪表放大器输出为正向能输出的最大值，判断单元采样到该结果后会报警“正向超范围”。
此时运放缓冲器输出的电压IBP_OFF=12(VIBP++VIBP-)=1.25V]]>
11)传感器桥臂电阻开路故障
1.R1开路：传感器输出同10)
2.Rx开路：传感器输出同8)
3.R2开路：传感器输出同9)
4.R3开路：传感器输出同7)
12)传感器桥臂电阻短路故障
1.R1短路：传感器输出同8)
2.Rx短路：传感器输出同10)
3.R2短路：传感器输出同7)
4.R3短路：传感器输出同9)
因此，导联脱落与传感器各种故障状态检测的判定依据总结如下：
1.导联正常连接
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压约为2.5V。判断单元检测到2.5V±50mV可认为导联正常连接。
2.导联脱落或激励正信号(VCC)断路
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压低于250mV(负向能输出的最小值)，判断单元检测阈值设为250mV可检出该故障。导联脱落或激励正信号(VCC)断路时，统一报警为“导联脱落”。
3.激励负信号(GND)断路
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压高于4.7V(正向能输出的最大值)，判断单元检测阈值设为4.7V可检出该故障。
4.IBP+信号线断路
仪表放大器输出低于100mV(负向能输出的最小值)，判断单元触发报警“负向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压跌落到2.4V左右，判断单元可将报警进一步定位为“IBP+信号线断路”。
5.IBP-信号线断路
仪表放大器输出高于4.7V(正向能输出的最大值)，判断单元触发报警“正向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压跌落到2.4V左右，判断单元可将报警进一步定位为“IBP-信号线断路”。
6.激励正信号(VCC)与IBP+信号线短路
仪表放大器输出高于4.7V(正向能输出的最大值)，判断单元会触发报警“正向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压为3.75V左右，判断单元可将报警进一步定位为“激励正信号(VCC)与IBP+信号线短路”。
7.激励正信号(VCC)与IBP-信号线短路
仪表放大器输出低于100mV(负向能输出的最小值)，判断单元会触发报警“负向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压为3.75V左右，判断单元可将报警进一步定位为“激励正信号(VCC)与IBP-信号线短路”。
8.激励负信号(GND)与IBP+信号线短路
仪表放大器输出低于100mV(负向能输出的最小值)，判断单元会触发报警“负向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压为1.25V左右，判断单元可将报警进一步定位为“激励负信号(GND)与IBP+信号线短路”。
9.激励负信号(GND)与IBP-信号线短路
仪表放大器输出高于4.7V(正向能输出的最大值)，判断单元会触发报警“正向超范围”。若同时检测到IBP_OFF电压为1.25V左右，判断单元可将报警进一步定位为“激励负信号(GND)与IBP-信号线短路”。
10.传感器桥臂电阻开路故障
根据前面的分析，四个不同位置的桥臂电阻开路，分别对应于判定依据6～9。
11.传感器桥臂电阻短路故障
根据前面的分析，四个不同位置的桥臂电阻短路，分别对应于判定依据6～9。
本实施例通过将运放缓冲器输出的结果和差动放大电路输出的结果相结合实现了判断IBP导联脱落和传感器的多种故障状态，并且在任何压力输入时，导联连接与导联脱落对应运放缓冲输出的电压没有交集，因此本方案不会误判导联脱落，可靠性高。
设计导联脱落检测电路在信号前端采样，同时经过仪表放大器放大之后在信号后端采样，两者结合起来在不增加额外的信号连接线的前提下实现全面、可靠地检测IBP导联的脱落与故障状态。而现有技术的电路只有一个采样点，即只采样仪表放大器输出点的电压，容易误判导联脱落，而且导联脱落检测电路会导致电压跌落，影响测量精度。
充分利用压力传感器的电桥结构，以及运算放大器、仪表放大器等外围电路的工作特点，设计的导联脱落与故障检测方法和电路结构简单、成本低、可靠性高。
本实施例中的导联检测网络还可以包括顺序串联的四个以上的电阻。
本实施例中的差动放大电路还可以省略，当差动放大电路省略时，可检测桥型压力传感器的导联脱落和桥型压力传感器的少量故障，检测电路包括两端接地的导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述桥型压力传感器的两输出端分别连接导联检测网络中的两个节点，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述桥型压力传感器的两输出端电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将桥型压力传感器两输出点的电压相关量与设定条件进行比较，从而判断导联脱落和桥型压力传感器的少量故障。
根据前面的分析，当差动放大电路省略时，检测电路可检测以下项目：
1.导联正常连接
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压约为2.5V。判断单元检测到2.5V±50mV可认为导联正常连接。
2.导联脱落或激励正信号(VCC)断路
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压低于250mV(负向能输出的最小值)，判断单元检测阈值设为250mV可检出该故障。导联脱落或激励正信号(VCC)断路时，统一报警为“导联脱落”。
3.激励负信号(GND)断路
运放缓冲器输出的IBP_OFF电压高于4.7V(正向能输出的最大值)，判断单元检测阈值设为4.7V可检出该故障。
实施例二：
如图5所示，桥型压力传感器检测电路包括导联检测网络、电压导出电路、和判断单元。IBP传感器(即压力传感器)的两输出端分别连接导联检测网络中的两个节点IBP+、IBP-，所述电压导出电路用于将桥型压力传感器的两输出端电压传导到所述判断单元，判断单元将电压导出电路输出的电压值与设定值进行比较，从而判断导联脱落和压力传感器内部故障。
导联检测网络和判断单元可以采用与实施例一中相同或相似的结构。
电压导出电路包括两个缓冲器的电路，同样，也可以采用运放缓冲器来作为本实施例中的缓冲器，如图5所示，两个运放缓冲器的输入端分别连接所述桥型压力传感器的两输出端与所述导联检测网络连接的两个节点IBP+、IBP-，即两个运放缓冲器分别导出桥型压力传感器的两输出点的电压。两个运放缓冲器的输出端耦合到判断单元，判断单元将桥型压力传感器两输出点的电压与设定条件进行比较，从而判断桥型压力传感器是否脱落(即导联是否脱落)和压力传感器的其他故障。
这种方案判断导联脱落和传感器故障的方法更直接，根据采样得到的IBP+与IBP-的电压与以上分析的传感器的14种状态一一对应即可，所以，本实施例可检测导联脱落和传感器的以下故障：
①导联正常连接
IBP+，IBP-都为2.5V
②导联脱落
IBP+，IBP-都悬空。(电压取决于外围电路)
③激励正信号VCC断路
IBP+，IBP-都为0V
④激励负信号GND断路
IBP+，IBP-都为5V
⑤IBP+信号线断路
IBP+悬空，IBP-为2.5V
⑥IBP-信号线断路
IBP-悬空，IBP+为2.5V
⑦激励正信号VCC与IBP+信号线短路
IBP+为5V，IBP-为2.5V
⑧激励正信号VCC与IBP-信号线短路
IBP+为2.5V，IBP-为5V
⑨激励负信号GND与IBP+信号线短路
IBP+为0V，IBP-为2.5V
⑩激励负信号GND与IBP-信号线短路
IBP+为2.5V，IBP-为0V
传感器桥臂电阻开路故障
1.R1开路：IBP+为2.5V，IBP-为0V，状态同⑩
2.Rx开路：IBP+为2.5V，IBP-为5V，状态同⑧
3.R2开路：IBP+为0V，IBP-为2.5V，状态同⑨
4.R3开路：IBP+为5V，IBP-为2.5V，状态同⑦
传感器桥臂电阻短路故障
1.R1短路：状态同⑧
2.Rx短路：状态同⑩
3.R2短路：状态同⑦
4.R3短路：状态同⑨
本实施例中，压力传感器的两输出端之间的两个串联电阻R5、R6还可以不用或合并为一个，即导联检测网络包括由两个独立的电阻或三个串联的电阻组成的电阻网络。
本实施例还可以包括差动放大电路，差动放大电路的两输入端分别连接桥型压力传感器的两输出端和所述导联检测网络的两个连接节点IBP+与IBP-，输出端耦合到所述判断单元。这里差动放大电路用于对桥型压力传感器的两输出端的电压信号进行差动放大，然后输出到判断单元进行数据处理。
上述实施例中，导联检测网络可以采用很多种方式连接的电路，其用于在导联脱落时为检测电路提供具有一定电压的输入信号，例如在导联脱落时，可使检测电路接地或连接到一定电压(例如电源或其他电压点)。导联检测网络可以是对称的电阻网络，也可以是不对称的电阻网络。导联检测网络还可以是电阻、电容或其它器件串联、并联或混联的电路。对于不同的电路连接，各种故障状态下采样点的电压会不一样，因此判断条件也要随之改变。
上述实施例中，导联检测网络中第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻可以由一个单独的电阻构成，也可以由多个电阻通过串联、并联或混联构成。
通常，导联检测网络的电阻值大于压力传感器的桥臂的电阻值，在某些实施例中，导联检测网络的电阻值远大于压力传感器的桥臂的电阻值，从而在导联连接正常时，检测电路尽量少的影响压力传感器的电参数，特别是尽量少的影响压力传感器的两输出点的电压。
电压导出电路起到一个阻抗变换的作用，要求一个高输入阻抗低输出阻抗的结构即可。电压导出电路除了采用运放缓冲实现外，还可以采用以下方式实现：
1)采用运算放大器实现单端放大，放大倍数可以大于1、小于1或等于1，判断单元对应的判断条件也跟着变化相应的倍数即可。
2)采用仪表放大器实现单端放大，放大倍数可以大于1、小于1或等于1，判断单元对应的判断条件也跟着变化相应的倍数即可。
另外，使用比较器电路也可实现导联脱落检测和传感器故障检测，由于我们有多个电压判断的阈值，需要同时接多个比较器，每个比较器实现一个阈值判断，输出高或低电平到判断单元，判断单元根据设定条件判断导联脱落和传感器内部故障。
上述实施例中的检测电路可应用于各种需要对桥型压力传感器进行监测的设备中，例如监护仪。
基于上述实施例，本发明还提出了一种电桥检测电路，所述电路包括导联检测网络、电压导出电路和判断单元，所述导联检测网络至少一端连接电势点，所述导联检测网络用于与电桥的两输出端连接，所述电压导出电路的输入端与导联检测网络相连，所述电压导出电路的输出端与判断单元相连，所述电压导出电路用于将所述电桥的两输出端电压或电压相关量传导到所述判断单元，所述判断单元将电桥两输出点的电压或电压相关量与设定条件进行比较，判断所述电桥的故障。
基于上述实施例，本发明还提出了一种桥型压力传感器检测方法，包括：
检测桥型压力传感器两输出端的电压或电压相关量，检测电路包括导联检测网络，所述导联检测网络在导联脱落后使检测电路的输入端不悬空；
比较所述电压或电压相关量与预设条件；
判断所述桥型压力传感器的故障。
基于上述实施例，本发明还提出了一种电桥检测方法，包括：
检测电桥两输出端的电压或电压相关量，检测电路包括导联检测网络，所述导联检测网络在导联脱落后使检测电路的输入端不悬空；
比较所述电压或电压相关量与预设条件；
判断所述电桥的故障。
综上所述，IBP压力传感器内部为电桥结构，在不同故障模式下，两个输出点的电压各不相同。本发明充分利用桥型压力传感器的结构特点，通过检测电路检测传感器两个输出点的电压来实现导联脱落和故障的判断，例如可判断传感器各部分的开路故障和两部分之间的短路故障。与现有技术相比，提高了导联脱落检测的可靠性，并且增加了传感器其他故障检测功能，电路结构简单、成本低、可靠性高。
以上以检测IBP压力传感器为例进行了说明，实质上，本发明的检测电路还可应用于各种情况下的桥型压力传感器。进一步地，本发明还可以应用在各种情况下使用惠斯顿电桥结构的电路检测中。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。