一種無創血氧飽和度檢測儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及現代電子技術醫療設備技術領域，具體涉及一種無創血氧飽和度檢測儀。
【背景技術】
[0002]氧是維持人體組織細胞正常功能、生命活動的基礎。人體的絕大多數組織細胞的能量轉換都是在氧的參與下完成的。所以，實時監護人體組織中氧的代謝及運輸過程，可以間接獲得細胞的代謝狀態，在生命科學的研究領域有重要的意義。要了解人體組織中氧的代謝及運輸過程，即掌握動脈血管內的血氧運輸代謝情況，人們通常采用兩種有效實用的方法。第一種方法:直接采集人體動脈血樣進行血氣分析。它包括血液的pH，P02，PCO2的測定值，還包括經計算求出的血氧飽和度等參數，但這種方法是有創測量，且對血液標本采集有一些限制要求，不能作為實時監護的方法。第二種方法:利用無創血氧測量技術來檢測動脈血氧飽和度。它是利用近紅外光在組織中血紅蛋白氧合狀態不同時具有獨特的光吸收譜特征來檢測組織血氧飽和度。
[0003]傳統的無創血氧儀器通過光電檢測傳感器采集透射過血液組織中脈動光強信號，經過固定增益放大和濾波后送入單片機進行數據處理得出血氧飽和度值。

【發明內容】

[0004]本發明旨在提出一種基于單片機配合可控數字電位器實現增益自動調節的無創血氧飽和度測試儀。
[0005]本發明的技術方案在于:
一種無創血氧飽和度檢測儀，由光源驅動電路、時序控制電路、單片機、Ι/v轉換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅動電路與I/V轉換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅動電路。
[0006]優選地，所述的I/V轉換電路選用AD795型號I/V轉換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯一個1uF小電容構成積分電路。
[0007]優選地，所述的信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。
[0008]或者優選地，所述的增益控制電路由同比例放大電路構成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數字電位器X9241，每片X9241內置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯而成。
[0009]或者優選地，所述的單片機選用8051F020型號單片機。
[0010]本發明的技術效果在于:
本發明提出的無創血氧飽和度檢測儀是基于單片機芯片，有效利用血紅蛋白對紅光與紅外光的吸收特性，并通過自動增益控制解決了個體差異對測量信號的影響，實現了對人體無創、實時監測功能。該系統結構穩定、功耗小、成本低，為臨床測量提供連續有效的監測信息，適用于臨床測量與研究，具有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一種無創血氧飽和度檢測儀的系統連接圖。
【具體實施方式】
[0012]一種無創血氧飽和度檢測儀，由光源驅動電路、時序控制電路、單片機、I/V轉換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅動電路與I/V轉換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅動電路。
[0013]其中，I/V轉換電路選用AD795型號I/V轉換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯一個1uF小電容構成積分電路，可以進一步減小輸入電流噪聲，是將光電流信號轉換成與透射光強成正比的電壓信號。由AD795送出的血氧信號通常帶有不同程度的高頻干擾，需要進行低通濾波進一步濾出檢測過程中產生的高頻噪聲，信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。信號通過該濾波器后，能有效地提高信噪比，抑制噪聲。信號經過濾波以后，進入增益控制模塊，克服了個體差異造成的血氧信號只通過固定放大倍數后影響了測量精度的缺點，實現了增益自動調節的目的。增益控制電路由同比例放大電路構成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數字電位器X9241，每片X9241內置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯而成。單片機選用8051R)20型號單片機。
[0014]本發明的工作過程為:單片機產生的時序控制信號，交替驅動紅光LED紅外光LED分時照射手指，將其信號通過放大濾波處理后送入單片機進行數據處理并計算出血氧飽和度。
【主權項】
1.一種無創血氧飽和度檢測儀，其特征在于:由光源驅動電路、時序控制電路、單片機、Ι/ν轉換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅動電路與I/V轉換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅動電路。
2.如權利要求1一種無創血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的I/V轉換電路玄英AD795型號I/V轉換芯片，其反饋電阻大小為20麗，其兩端并聯一個1uF小電容構成積分電路。
3.如權利要求1一種無創血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。
4.如權利要求1一種無創血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的增益控制電路由同比例放大電路構成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數字電位器X9241，每片X9241內置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯而成。
5.如權利要求1一種無創血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的單片機選用8051F020型號單片機。
【專利摘要】本發明涉及現代電子技術醫療設備技術領域，具體涉及一種無創血氧飽和度檢測儀。一種無創血氧飽和度檢測儀，由光源驅動電路、時序控制電路、單片機、I/V轉換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅動電路與I/V轉換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅動電路。本發明結構穩定、功耗小、成本低，為臨床測量提供連續有效的監測信息，適用于臨床測量與研究，具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】A61B5-1455
【公開號】CN104622479
【申請號】CN201410750773
【發明人】宮俊峰
【申請人】宮俊峰
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月10日