一种血氧饱和度检测电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种提高血氧饱和度的检测精度电路。

背景技术：

血氧饱和度(sao2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(hbo2)的容量占全部可结合的血红蛋白(hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。可见，提高血氧饱和度检测精度，对于监测患者健康至关重要。

目前，血氧饱和度可以实现无创检测，测量范围在70-100%之间，精度在±2%左右，远远不能满足对患者健康检测的要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种血氧饱和度检测电路，能够提高无创血氧饱和度的检测精度，抗干扰性更强。

为了实现上述目的，本实用新型的一种血氧饱和度检测电路，包括，光信号发射单元、光信号接收及转换单元、幅值调节及模数转换单元，以及控制单元，其中，

所述光信号发射单元，其与所述控制单元相连接，接收所述控制单元的控制，发射光信号；

所述光信号接收及转换单元，其将接收的所述光信号转换为电信号后发送给所述幅值调节及模数转换单元；

所述幅值调节及模数转换单元，其接收来自所述光信号接收及转换单元的电信号进行幅值调节，并接受所述控制单元的控制，将所述电信号转换为数字信号发送给所述控制单元；

所述控制单元，对所述数字信号进行处理，获取血红蛋白浓度及血氧饱和度。

进一步地，所述光信号发射单元，还包括，led恒流源驱动电路和可调电流波段光信号发射电路。

进一步地，所述可调电流波段光信号发射电路为可调电流2波段光信号发射电路或可调电流4波段光信号发射电路。

进一步地，所述可调电流2波段光信号发射电路，其波段长度分别为：660nm、940nm；所述可调电流4波段光信号发射电路，其波段长度分别为：660nm、730nm、805nm、940nm。

进一步地，所述光信号接收及转换单元，还包括，光电二极管和电流电压转换电路；所述光电二极管将接收的环境光和经过手指的透射光转换为电流信号，再经过电流电压转换电路将电流信号转换为电压信号输出。

更进一步地，所述光信号发射单元采用型号为fp-3535rir-b3c-f1gkn芯片；

所述光信号接收及转换单元，采用型号为opt101p-j光电传感器芯片；

所述幅值调节及模数转换单元，采用型号为ad7124-8bcpz的数模转换芯片；

所述控制单元，采用型号为stm32l496rgt6的微处理器芯片。

本实用新型的血氧饱和度检测电路，具有如下的有益效果：通过可调电流方式驱动4波段透射光信号的采集和处理，测量人员范围更宽，测量数据更加理想，将无创血氧饱和度的检测精度提高到了±1%，有效监测患者健康；本实用新型的血氧饱和度检测电路，借助对环境光与波段led透射光的分析处理，实现血红蛋白浓度的无创检测，极大地减轻了患者疼痛、有效地监测患者健康

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的血氧饱和度检测电路原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为根据本实用新型的血氧饱和度检测电路原理框图，如图1所示，本实用新型的血氧饱和度检测电路，包括，光信号发射单元10、光信号接收及转换单元20、幅值调节及模数转换单元30，以及控制单元40，其中，

光信号发射单元10，其与控制单元40相连接，接收控制单元40的控制，发射光信号。

本实施例中，光信号发射单元10，包括，led恒流源驱动电路和可调电流波段光信号发射电路，其中，可调电流光信号发射电路采用可调电流2波段光信号发射电路或可调电流4波段光信号发射电路。

本实施例中，光信号发射单元10采用型号为fp-3535rir-b3c-f1gkn芯片。

光信号接收及转换单元20，其与幅值调节及模数转换单元30相连接，用于接收外部的光信号，并将光信号转换成电信号发送给幅值调节及模数转换单元30。

本实施例中，光信号接收及转换单元20，包括，光电二极管和电流电压转换电路，将接收光信号发射单元10关断情况下的环境光以及工作情况下经过手指的透射光，通过光电二极管转换为电流信号；再经过电流电压转换电路将电流信号转换为电压信号输出。

本实施例中，光信号接收及转换单元20采用opt101光电传感器芯片，其内部集成了光电二极管和信号放大电路，具有较高的线性度和较宽的频带。

幅值调节及模数转换单元30，其分别连接光信号接收及转换单元20和控制单元40，对来自光信号接收及转换单元20的电压信号进行幅值调节、并接受控制单元40的控制，对电压信号进行模数转换后，将数字信号发送给控制单元40。

本实施例中，幅值调节及模数转换单元30采用型号为ad7124的数模转换芯片，其集成了pga和基准电压源的8通道、低噪声、低功耗24位σ-δ型数模转换器。

控制单元40，其分别与光信号发射单元10、幅值调节及模数转换单元30相连接；其接收幅值调节及模数转换单元30发送的数字信号并进行处理获取血红蛋白浓度及血氧饱和度并输出；控制光信号发射单元10的工作状态（发射或关闭光信号）。

本实施例中，控制单元40采用型号为stm32l496rgt6的微处理器芯片。

本实用新型的血氧饱和度检测电路，其工作原理如下，

控制单元40发送信号给光信号发射单元10，光信号发射单元10发射光信号；光信号接收及转换单元20接收光信号发射单元10关断情况下的环境光以及工作情况下经过手指的透射光，将光信号转换为电压信号；幅值调节及模数转换单元30在控制单元40控制下，定期采集来自光信号接收及转换单元20的电压信号，随后对电信号进行放大，同时把模拟电压信号转换为数字信号；控制单元40根据接收的数字信号并进行处理，获取血红蛋白浓度及血氧饱和度。

本实用新型的血氧饱和度检测电路，与传统血氧饱和度检测电路相比，本实用新型光信号经过光电转换后直接进行模数转换，数据更加准确，抗干扰性更强。经试验，本实用新型提供的检测电路将无创血氧饱和度的检测精度提高到了±1%。与此同时，采用本实用新型提供的检测电路，借助对环境光与透射光的分析处理，还可以实现血红蛋白浓度的无创检测，这对于减轻患者疼痛、监测患者健康至关重要。

本实施例中，血氧饱和度(spo2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(hbo2)的容量占全部可结合的血红蛋白(hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。测量时，只需在人手指上，利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器，测定通过组织床的光传导强度，来获取血红蛋白浓度及血氧饱和度。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。