脈搏血氧測量儀的制作方法
【專利摘要】脈搏血氧測量儀 是涉及一種血氧測量儀的改進(jìn)。本發(fā)明提供一種操作簡單、可連續(xù)監(jiān)測且生產(chǎn)成本低的脈搏血氧測量儀。本發(fā)明包括單片機(jī)光電傳感器，其結(jié)構(gòu)要點：單片機(jī)通過通用 I/O 口、時序控制、傳感器驅(qū)動與光電傳感器相連，光電傳感器的輸出端口通過電流 / 電壓轉(zhuǎn)換模塊、前置放大調(diào)節(jié)模塊、增益調(diào)節(jié)模塊和濾波電路和 A/D 轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端口相連；單片機(jī)還通過 SCI 接口與計算機(jī)相連。
【專利說明】脈搏血氧測量儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種血氧測量儀的改進(jìn)。

【背景技術(shù)】
[0002]血氧飽和度是指動脈血中與氧結(jié)合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量的百分比。傳統(tǒng)的血氧飽和度測量方法是對人體采血，再利用血氣分析儀進(jìn)行電化學(xué)分析，測出氧分壓，計算血氧飽和度。這種方法雖然精確，但操作繁瑣，且不能進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測。
[0003]現(xiàn)常用的基于8051內(nèi)核的單片機(jī)是從原來的微型計算機(jī)CPU的基礎(chǔ)上改造來的，內(nèi)核復(fù)雜，在使用上具有一定的局限性。而采用哈佛總線結(jié)構(gòu)和硬件乘法器的DSP器件，在內(nèi)部設(shè)置了多個并行操作的功能單元和大量的片內(nèi)存儲器，進(jìn)一步提高了運算速度，雖能夠?qū)崟r處理復(fù)雜控制，但其成本價格較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種操作簡單、可連續(xù)監(jiān)測且生產(chǎn)成本低的脈搏血氧測量儀。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括單片機(jī)光電傳感器，其結(jié)構(gòu)要點:單片機(jī)通過通用I/o 口、時序控制、傳感器驅(qū)動與光電傳感器相連，光電傳感器的輸出端口通過電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊、前置放大調(diào)節(jié)模塊、增益調(diào)節(jié)模塊和濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端口相連；單片機(jī)還通過SCI接口與計算機(jī)相連。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，單片機(jī)采用PICI8C252單片機(jī)。
[0007]本發(fā)明有益效果。
[0008]本發(fā)明采用PIC系列單片機(jī)，具有內(nèi)核簡單、低價、高速、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。

【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括單片機(jī)光電傳感器，單片機(jī)通過通用I/O 口、時序控制、傳感器驅(qū)動與光電傳感器相連，光電傳感器的輸出端口通過電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊、前置放大調(diào)節(jié)模塊、增益調(diào)節(jié)模塊和濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端口相連；單片機(jī)還通過SCI接口與計算機(jī)相連。
[0012]單片機(jī)采用PICI8C252單片機(jī)。
[0013]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】一次本發(fā)明的動作過程。
[0014]由PIC單片機(jī)產(chǎn)生時序控制信號，交替驅(qū)動紅光及紅外光二極管，將光電傳感器產(chǎn)生的信號通過放大、自動增益、濾波電路處理后，信號送入單片機(jī)的A/D通道，單片機(jī)將其計算處理，結(jié)果數(shù)據(jù)通過I/O輸出IXD顯示，通過異步串行口輸出到PC。
[0015]PIC18C252是處理中心，其功能:(a)周期性地輸出兩路脈沖，控制紅光和紅外的測量信號源。(b)通過串行D/A控制量程增益調(diào)節(jié)電路。(c)控制A/D轉(zhuǎn)換，對差動放大器輸出的脈動信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。(d)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算脈率和血氧值并LCD顯示、輸出到PC機(jī)。
[0016]從單片機(jī)發(fā)出的驅(qū)動信號經(jīng)功率放大后，送到指套式光電傳感器的紅光和近紅外發(fā)射二極管上。為了延長光傳感器的使用壽命，采用占空比很小的周期性脈沖作為測量信號，由于驅(qū)動紅光和近紅外光管的脈沖是分時發(fā)射，所以這兩種測量信號可以共用同一通道進(jìn)行放大和采樣，而不會產(chǎn)生相互干擾和影響，避免了多通道傳輸中由于通道特性不一致而造成的誤差。
[0017]光電傳感器所送出的電脈沖信號微弱，并易受外界雜散光的干擾，采用高共模抑制比的差動放大器對它進(jìn)行放大，以提高測量信號的信噪比。不同人手指的吸光度不同，即使同一手指其吸光度也會隨它在傳感器中位置而變化，所以由傳感受器獲得的測量脈沖幅度若過大會使測量信號經(jīng)放大而飽和，過小又會得不到足夠放大而影響測量的精度。為了能將幅度不同的測量信號放大到同一幅度水平，使用D/A芯片MAX543對信號進(jìn)行量程自動增益控制。
[0018]從手指采集到的脈搏波峰，其峰值的幅度較小，考慮到系統(tǒng)的適應(yīng)性，經(jīng)過量程增益自動控制后放大的波峰，其峰值一般維持在供電直流電源的1/3左右。為了提高處理數(shù)據(jù)的精度，A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)應(yīng)該在10位以上。本發(fā)明直接采用PIC18C252內(nèi)部集成的10位A/D模塊，根據(jù)所需選擇不同的工作方式。這樣系統(tǒng)工作穩(wěn)定，而且轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)直接存儲在芯片的內(nèi)部寄存器上，數(shù)據(jù)的傳輸速率和處理速率得到提高。
[0019]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.脈搏血氧測量儀包括單片機(jī)光電傳感器，其特征在于單片機(jī)通過通用I/o口、時序控制、傳感器驅(qū)動與光電傳感器相連，光電傳感器的輸出端口通過電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊、前置放大調(diào)節(jié)模塊、增益調(diào)節(jié)模塊和濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端口相連；單片機(jī)還通過SCI接口與計算機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脈搏血氧測量儀，其特征在于單片機(jī)采用PICI8C252單片機(jī)。
【文檔編號】A61B5/1455GK104434134SQ201310420845
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】孫仁, 趙曼 申請人:孫仁