ZHCAAU7 May   2021 MSP430FR2355

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2工作原理
  4. 3单芯片设计
  5. 4硬件
  6. 5软件
    1. 5.1 采样和调节 PIN 二极管信号
    2. 5.2 采样和测量序列
    3. 5.3 第一级直流跟踪
    4. 5.4 低通 FIR 滤波器
    5. 5.5 计算心率和 SpO2
  7. 6调试 GUI
  8. 7测试结果
  9. 8总结
  10. 9参考文献

工作原理

脉搏血氧计是一种无创设备,用于监测脉搏率和血液的外围血氧饱和度 (SpO2 %)。

在脉搏血氧计中,血液氧合程度 (SpO2) 是通过测量被身体组织衰减的光强度来计算的。SpO2 被定义为氧合血红蛋白 (HbO2) 水平与总血红蛋白(氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白 (Hb))水平的比率:

Equation1. GUID-193FC5F3-5AED-4A65-82B6-0A862B86293A-low.png

一般而言,HbO2 和 Hb 对不同波长的光具有不同的反应。Hb 吸收的红光比红外 (IR) 光多,而 HbO2 吸收更多红外光。如图 2-1 所示,当通过手指交替驱动红色和红外发光二极管 (LED) 时,在手指另一端接收到的未被吸收的光(使用光电二极管作为检测元件)对应于血液中的 Hb 和 HbO2 浓度。

GUID-44DED352-8B02-4DBE-B47D-891D24E9B092-low.png图 2-1 脉搏血氧计的方框图

因此,使用了两种不同波长的光,每种光交替点亮并进行测量。通过使用两种不同波长,可以降低测量的数学复杂性。

Equation2. GUID-069BBB8F-ABE2-46FE-BBB9-35C81FC775AE-low.png

其中 λ1 和 λ2 表示使用的两种不同波长的光。

测量结果包含直流和交流分量。假定直流分量是由身体组织和血管的吸收所导致的。交流分量是由动脉的吸收所导致的。

实际上,SpO2 和 R 之间的关系并非上面公式所示的线性关系。因此,请使用查找表来获得正确读数。