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拆解脉搏血氧仪,看看里面都有啥~~~

助工
2018-08-14 12:07:16    评分

脉搏血氧计是通过非侵入性地确定血液循环中氧合血红蛋白的百分比。本次拆解,我们将一起来看看,它里面到底有些什么。

为本文购买的脉搏血氧仪是一个25美元的单位品牌AccURate。从外观来看,它似乎与FaceLakeSanta Medical其他许多公司出售的其他市场相似,如果不相同的话。如果您购买一个用于医疗用途,请在考虑价格之前关注FDA批准状态,或者是否具有其他功能,例如双色显示器或蓝牙。

 

 

开始拆卸

硬质和软质塑料单元将手指固定在上壳体和下壳体之间,上壳体和下壳体通过一对不对称的枢轴铰链连接,所述枢轴铰链将顶部上的孔与底部上的槽连接。底壳包含电池和LED; 顶部外壳包含一个光传感器,一个微处理器和显示器。

要打开顶部外壳,请沿着接缝轻轻撬开,将盖子的三个机械挂钩与上部外壳上的凹槽分开。

 

 

要将顶部外壳与底部外壳分开,请卸下现场粘合的铰链销。在铰链销边缘下方插入一个小扁平物体,然后轻轻抬起。通过将弹簧推向装置的远端(上图中的右侧)来移除弹簧。

下层房屋没什么可拆的。有一个小塑料盖,可以撬松,露出电池连接器和四根电线的焊点。轻轻地将软塑料从硬塑料上拉出,以露出电路板和LED的其余部分。

 

 

*由于缺乏识别标记,不可能进行正面识别。这些部件具有与设备内部件相同的功能。

 image.png


下部壳体中存在双色LED。微控制器产生正脉冲,紧接着是负脉冲。这是通过由微控制器控制的数字开关IC实现的。

在一个脉冲期间LED发射~650nm的可见红光,在另一个脉冲期间由LED发射~950nm的红外光。这些短脉冲仅相隔几毫秒,因此,对于人眼来说,光线看起来好像连续发射,手指发出微弱的红光。

 

示波器捕获双向LED电源

 

来自LED的红外和可见光被传输到手指,光线被血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白吸收。氧饱和度百分比由微控制器根据来自LED的光的吸光度水平计算。

本文解释了 用于确定氧饱和度百分比的  方程式和理论,这篇  来自新英格兰医学杂志的视频  解释了脉搏血氧仪的工作原理。

 

TSL237LF

手指上方是TSL237 IC,一种光强度 - 频率转换器,输出方波,其频率与照射在光电探测器上的光强度成正比。TSL237只是AMS -TAOS生产的传感器之一  他们拥有完整系列的光学传感器,包括光线,颜色,接近度和手势检测。

TSL237的频率输出使得在LED的每个脉冲期间可以发生数十个周期。在脉冲血氧计电路中,TSL237将具有变化的频率输出。在我的工作台上,频率受到环境照明的影响,环境照明比LED的光线更亮。

 

白色迹线显示供应给双色LED的功率,黄色是由光 - 频转换器在人工照明中产生的信号 

脉冲频率由到达传感器的光量决定 

TSL237的输出传递给微控制器,微控制器在控制下壳体中的LED时对脉冲进行计数或计时。然后微控制器根据这些值计算氧饱和度百分比。

 

NANO102LC2AN微控制器

这种廉价的微控制器是围绕ARM Cortex-M0构建的,这是一个32位微处理器 ,其中集合中只有56条指令该微处理器具有各种通用的芯片到芯片通信,具有用于In System Programming(ISP)的4 kB闪存加载器,并且可以在低至1.8V的电压下工作,内置低压差稳压器。

微控制器控制LED的状态,计算光传感器的脉冲,计算氧饱和度,并控制显示。

 

NANO102LC2AN概述。 


黄蓝128x64 OLED显示屏

该设备使用的是双色  OLED显示屏,来自未知的制造商。在电路板上可以看到很少的迹线加入微控制器和显示器,这表明串行(而不是并行)控制。然而,在没有探测的情况下,可能存在隐藏在电路板的不可见层上的迹线。

 

电路板还有一些杂项电阻,电容和晶振,为微控制器提供时序。

 

结论

手指式脉搏血氧仪是医院病房的非侵入性和廉价的补充,并且对于家庭医疗包而言便宜。在购买之前,请与您的医生讨论,以确定您是否患有需要的疾病,然后让您的医疗保健提供者教您如何使用它。  

较低的读数可能表明心脏病发作的人需要补充氧气,或者只是意味着佩戴该装置的人手上有冷手或指甲,并且恐惧足以导致心脏病发作。最后,如果您不确定某人的健康状况,并担心由于健康状况而无法获得足够的氧气,请立即拨打紧急服务电话。




关键词: 脉搏血氧仪     半导体     IC    

管理员
2018-08-15 08:45:00    评分
2楼

谢谢楼主分享


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