在数字血压计中，测量精度更多取决于电路板设计，而不是袖带或外壳。微小的压力振荡信号需要在PCB上完成采集、放大、滤波、模数转换与算法处理，最终得到稳定可靠的收缩压/舒张压读数。
因此，血压计PCB并不是普通消费电子电路板，而是高精度医疗测量PCB。它必须处理微伏级信号、抑制噪声、保证长期稳定性，并满足医疗级制造与追溯要求。对工程师与OEM厂商而言，理解这块电路板，等同于掌握产品可靠性的关键。
1. 数字血压测量的工作原理（示波法）
主流电子血压计采用示波法（Oscillometric Method）：
- 袖带充气阻断血流
- 放气过程中出现微小压力振荡
- 压力传感器捕获振荡信号
- PCB进行放大、滤波与采样
- MCU计算收缩压与舒张压
完整信号链均发生在PCB上，这也是PCB设计至关重要的原因。
2. 血压计电路板的整体架构
典型功能模块包括：
- 电源管理单元
- 压力传感器接口
- 模拟前端（AFE）
- ADC + MCU处理单元
- 气泵与电磁阀驱动
- 显示 / 蓝牙 / 存储模块
这是一个模拟精密电路 + 数字控制 + 功率驱动混合型PCB。
3. PCB上的关键器件
核心器件通常包括：
- MEMS压力传感器
- 仪表放大器 / 精密运放
- 16–24位高分辨率ADC
- 低噪声MCU
- 气泵/电磁阀MOS驱动
- EEPROM/Flash（存储校准数据）
器件选型直接影响测量稳定性与一致性。
4. 模拟前端（AFE）设计：微压信号的精密处理
压力振荡信号极其微弱，需要重点解决：
- 微伏级信号放大
- 多级滤波设计
- 温漂与零漂控制
- 增益稳定性
AFE设计一旦薄弱，后期算法无法弥补。
5. 低噪声高精度的PCB布局技巧
布局往往决定读数是否稳定：
- 模拟地（AGND）与数字地（DGND）分离
- 模拟走线尽可能短
- 敏感节点加护环（Guard Ring）
- 远离气泵电机干扰
- 去耦电容紧贴芯片引脚
这是医疗模拟PCB设计经验的体现。
6. 电源管理设计对测量精度的影响
电池供电带来新的挑战：
- 低纹波LDO选择
- 电机噪声隔离
- ADC基准电压稳定
- 上电时序控制
电源噪声会直接表现为读数波动。
7. MCU、固件与PCB硬件的协同
硬件与算法必须配合：
- 精确采样节奏
- 数字滤波策略
- 振荡包络线识别
- 标定与补偿算法
PCB需要为稳定采样提供“干净环境”。
8. PCB材料与叠层结构对长期稳定性的作用
常见选择：
- 优先4层板而非2层板
- 高Tg FR-4材料
- 独立电源层与地层
显著提升EMI表现与长期可靠性。
9. 血压计PCBA制造难点
装配质量会影响信号完整性：
- 模拟器件高精度贴装
- 助焊剂残留的彻底清洗（对AFE极其关键）
- 严格回流焊曲线
- AOI + 功能测试
像景阳电 这类具备医疗PCBA经验的厂家，会特别重视清洁度控制、模拟器件工艺与全流程可追溯。
10. 血压计PCB成本构成
| 阶段 | PCB+PCBA成本（USD） |
| 2层板打样（10片） | $18 – $30 / 片 |
| 4层板打样（10片） | $28 – $45 / 片 |
| 小批量（500片） | $9 – $15 / 片 |
| 大批量（5000+） | $4.5 – $8 / 片 |
主要成本因素：
- 4层叠层结构
- 精密模拟器件
- 清洗与测试工艺
- 医疗级追溯流程
11. 医疗级PCBA的认证与要求
血压计通常涉及：
- ISO 13485生产体系
- 批次与物料全追溯
- 严格质量记录
- 老化与可靠性测试
因此，OEM更倾向选择具备医疗制造能力的 景阳电子 等专业厂商。
12. 电路板测试与校准流程
关键测试包括：
- 压力模拟测试
- 信号精度验证
- 24–72小时老化测试
- 标定数据烧录
校准效果与PCB稳定性强相关。
13. 从PCB设计到整机PCBA量产的流程
标准路径：
- 与PCB厂进行DFM评审
- 原型验证
- 小批量验证
- 可追溯量产
与熟悉医疗产品的 景阳电子 协作，可显著缩短迭代周期。
14. 结论：血压计PCB是一块高精度医疗测量电路板
它融合了模拟精度设计、PCB抗干扰布局、医疗级制造控制，是血压计稳定可靠的真正基础。
15. FAQ 常见问题
Q1：为什么血压计更推荐4层PCB？
独立电源层与地层可显著降低噪声，提升信号稳定性。
Q2：最常见的设计错误是什么？
模拟地处理不当、模拟走线靠近电机驱动区域。
Q3：普通PCBA厂可以做吗？
可以贴装，但若缺乏医疗清洁控制与模拟经验，读数不稳定风险很高。
Q4：量产时单块PCB成本大概多少？
通常在 $4.5–$8/片 区间，取决于设计与数量。
Q5：PCBA厂需要什么资质？
建议具备 ISO 13485 及医疗追溯能力。