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對(duì)于脈搏血氧儀，現(xiàn)在應(yīng)該不算一個(gè)新奇的玩意，像一些高端的旗艦手機(jī)、可穿戴設(shè)備都會(huì)攜帶這種功能。脈搏血氧儀可以通過(guò)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)自身脈搏以及血氧濃度的監(jiān)測(cè)，達(dá)到及時(shí)了解身體健康狀況的目的，是不是很神奇呢？那么它是通過(guò)什么原理？又是采用什么硬件方案實(shí)現(xiàn)的？今天就通過(guò)拆解我手上的這個(gè)魚躍指夾式脈搏血氧儀來(lái)一探究竟吧。

拆解

拆過(guò)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，就不做說(shuō)明，來(lái)看一下拆解完的情況。

除了外殼，這個(gè)脈搏血氧儀主要分為 5 個(gè)功能部分，電源、顯示、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、核心控制系統(tǒng)。

電源很好理解，如上圖所示，兩條供電線，供電源是兩節(jié) 7 號(hào)電池；顯示就是正中的這塊數(shù)碼管 LED 顯示屏幕，可以顯示血氧濃度和心率；板子另外兩根線（綠色）連接的是紅外線以及紅光發(fā)射系統(tǒng)，相應(yīng)的連接到下圖小板上的紅外以及紅光發(fā)射 led，其中驅(qū)動(dòng)這個(gè) LED 的是靠這個(gè)板子上 4 顆 mos 管（黃色）組成的 H 橋驅(qū)動(dòng)電路；

由于血液中的血紅細(xì)胞，其中含氧血紅蛋白（HbO2）和還原血紅蛋白（Hb）這兩種血紅蛋白對(duì)紅光（660nm）和紅外線（910nm）有不同的吸收能力，通過(guò)在手指同一位置照射紅光 LED 和紅外線 LED 燈，當(dāng)光線從手指的一面穿透到另一面，讓光電轉(zhuǎn)換 IC 接收。

板子的背面就是相應(yīng)的接收系統(tǒng)，靠中間的這顆光電轉(zhuǎn)換 IC （咖啡色）實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)電路輸出到單片機(jī)（紫色）內(nèi)部；

此指夾式脈搏血氧儀的核心控制系統(tǒng)基于盛群半導(dǎo)體 8 位單片機(jī) HT66F4550，這是一款內(nèi)置雙運(yùn)算放大器 A/D 型 Flash 單片機(jī)，所以它可以將光電轉(zhuǎn)換 ic 的信號(hào)通過(guò)內(nèi)部集成的兩個(gè)運(yùn)放產(chǎn)生正比于接收光強(qiáng)的電壓，然后再由 MCU 計(jì)算得出相應(yīng)的血氧飽和度或者說(shuō)心率。

上面的 5 個(gè)功能部分組成了指夾式脈搏血氧儀的全部硬件電路，實(shí)現(xiàn)包括采集、計(jì)算、輸出、整個(gè)流程。

小結(jié)

看完是不是感覺這個(gè)硬件方案比較簡(jiǎn)單？當(dāng)然前提是你得選對(duì)硬件，尤其是這個(gè)產(chǎn)品中核心的 MCU 組件，集成的雙運(yùn)算放大器就能很好的降低整個(gè)硬件方案的難度；其次，回歸到這個(gè)產(chǎn)品的本身，外觀設(shè)計(jì)精致小巧，功能檢測(cè)不費(fèi)時(shí)間，尤其對(duì)血氧跟心率時(shí)常有監(jiān)測(cè)要求的用戶來(lái)說(shuō)是非常便攜方便的。加上 100 多塊錢的價(jià)格，相信這種便攜式的醫(yī)療電子產(chǎn)品將來(lái)必然會(huì)像體溫計(jì)一樣普及，成為每個(gè)家庭的必需品。
責(zé)任編輯:pj