胡永涛,冯新庆,周 强,高金峰,张宪顺

(1.郑州大学 电气工程与自动化学院，河南 郑州 450002；2.北京哈特凯尔医疗科技有限公司，北京 102200；3.河南工学院 电气工程与自动化学院，河南 新乡 453003；4.卫华集团有限公司，河南 长垣 453400；5.新乡市旋转机械运行状态智能监测工程技术研究中心，河南 新乡 453003)

0 引言

气泡传感器是医疗设备中重要的传感器之一，广泛用于输液泵、透析机、人工心肺机、心衰治疗设备等精密医用仪器中[1]。在临床治疗过程中，气泡传感器可以实时监测管路中是否存在气泡，并在检测到气泡时立即报警。气泡传感器检测失效会导致气泡进入患者体内，对患者产生不利影响[2]，因此，气泡传感器可靠稳定的工作对于保障患者正常治疗，减少医疗事故的发生具有重要的现实意义。

超声波具有抗干扰能力强、检测原理简单、易于实现等优点，是气泡检测的主要手段之一[3-5]。目前，市场上的传统超声波气泡传感器存在以下两个缺陷：(1)在功能上，当管路中存在气泡时，仅有声光报警功能，不具备通信和控制功能，若医护人员不能及时发现报警，将导致气泡进入患者体内，严重时甚至导致医疗事故的发生。(2)在实现方法上，超声波发射端一般采用连续脉冲或间断的调制脉冲作为激励源，激励发射端压电陶瓷产生连续的超声波或间断的超声波[6]。采用连续脉冲具有电路简单、易于实现和稳定性高的优点，但会缩短压电陶瓷的寿命，从而缩短传感器的使用寿命。……