指夹式血氧仪的测量原理是什么 |
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指夹式血氧仪是用来监测血氧饱和度的一种小型仪器,体积小、功耗低、使用方便、便于携带。测量时只需将手指插入指夹式光电传感器中,即可测量血氧饱和度值和脉率。 血氧饱和度指的是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量,占全部可结合的血红蛋白容量的百分比。它是反应人体是否缺氧的一个重要的指标,是体现呼吸循环的重要生理参数。血氧饱和度正常值应该在95%-100%,如果低于94%,就需要引起警惕,尽快到医院检查缺氧的原因。 随着我国人口老龄化速度不断加快,人们对慢病预防和健康管理的需求呈上涨趋势。例如,患有心脑血管疾病的病人会因血液黏稠、冠状动脉硬化、血管腔狭窄从而导致供氧困难。 由于病毒感染等原因造成的呼吸系统疾病,患者也会因为呼吸困难导致吸入氧气量不足。如果患者重度缺氧,得不到及时供氧抢救,很可能有生命危险。因此,这类人群需要长期监测血氧含量,预防危险发生。指夹式血氧仪正是一款具备“预防”属性的家用健康设备。 指夹式血氧仪的测量原理是根据还原血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(HbO2)对红光和红外光的吸收能力不同,用两束不用波长的光(红光和红外光)照射人体指端而由光敏组件获取测量信号,所获取信息经过处理后分析出血氧饱和度值。
图1 指夹式血氧仪原理框图 图1为指夹式血氧仪原理框图,图中,模拟开关用于切换红光LED和红外光LED灯,LED灯发射电流可达到几十mA,因此要求模拟开关具有低导通电阻特性。红光和红外光LED由通用运放和三极管构成的恒流电路驱动,具有较高的电流精度和较低的温度漂移。 在光敏接收管侧,运放用于实现光电转换,一般选用低噪声运放,能够更好地提高系统的分辨率。在电源拓扑上,一种是采用两节干电池(3V)供电,通过DC-DC升压到3.6V,再通过LDO降压给系统各电路使用,另一种采用锂电池供电,可以循环充电使用。 1 模拟开关 BELLING 超低导通电阻模拟开关BL1555: 宽工作电压范围:1.65~5.5V 超低导通电阻:0.3Ω -3dB 带宽:33MHz 静态电流:小于 1uA 高隔离度:-66dB 工作温度范围:-40~+125℃ MSOP10,QFN1.8x1.4-10L 封装可选
表1 模拟开关选型表 2 运算放大器 BELLING 低噪声运放BL3782/84: 宽工作电压范围:2.1V~5.5V 低失调电压:最大值 3.5mV 低温度漂移:典型值 2.4uV/℃ 低输入偏置电流:1pA 增益带宽积(GBW):6MHz 静态电流:470uA 每通道 噪声系数:13nV/√Hz 通用运放BL321L: 宽工作电压范围:2.1V~5.5V 低失调电压:最大值 3.5mV 低温度漂移:典型值 2.7uV/℃ 低输入偏置电流:1pA 增益带宽积(GBW):1MHz 静态电流:40uA 每通道 噪声系数:27nV/√Hz
表2 运算放大器选型表 3 LDO BELLING 低噪声高电源抑制比LDO BL9161G, BL9162: 宽工作电压范围 良好的电源抑制比指标 低关断电流 低dropout电压 内置过热保护功能 快放电功能 DFN1x1-4L,SOT23-5,SOT23-3,SC70-5封装
表3 LDO选型表 4 锂电池充电芯片 BELLING 线性充电管理芯片BL4054B,BL4056C: 锂电池正负极反接保护(部分型号) Vcc 输入端反接保护(部分型号) 可编程充电电流 恒定电流/恒定电压 温度自适应可实现充电速率最大化 精度达到±1%的预设充电电压 自动再充电 C/10 充电终止 2.9V涓流充电 软启动限制浪涌电流
表4 锂电池充电芯片选型表 5 DC-DC升压电路 BELLING BL8536和ME2188是PFM高效同步升压电路,静态电流低,外围电路简单,非常适合干电池供电的电子产品应用。 效率达93%以上 0.9V低启动电压 同步整流,不需外围肖特基二极管
表5 DC-DC升压芯片选型表 6 低压MOSFET BELLING BLM2301和BLM2305为采用沟槽技术的P沟道低压MOSFET, 具有极低的导通电阻,低至0.7V的栅极开启电压非常适合采用电池供电的便携电子产品。
表6 低压P沟道MOSFET选型表 审核编辑:刘清 声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉 锂电池 锂电池 +关注关注 258文章 7842浏览量 165474 MOSFET MOSFET +关注关注 142文章 6724浏览量 210894 LDO电源 LDO电源 +关注关注 0文章 60浏览量 10401 DC-DC变换 DC-DC变换 +关注关注 0文章 4浏览量 2396原文标题:指尖上的健康专家,上海贝岭血氧仪应用方案 文章出处:【微信号:belling-cn,微信公众号:上海贝岭】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。 收藏 人收藏扫一扫,分享给好友 复制链接分享 评论发布评论请先 登录 相关推荐 血氧监测仪语音芯片怎么选?一文带你了解 提示的方式,将测量结果转化为更加直观、易懂的语言,帮助用户更好地了解自身健康状况。血氧监测仪语音芯片的功能1.语音播报功能。当血![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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