¿Qué es un oxímetro de pulso? ¿Cuál es su principio de medición?
La estructura básica de un oxímetro consta de dos partes: un sensor de oxígeno en sangre y un circuito de oxígeno en sangre. En teoría, un sensor de oxígeno en sangre consta de dos partes simples: una parte emisora de luz y una parte receptora de luz. Sin embargo, los sensores de oxígeno en sangre utilizados clínicamente incluyen no solo estos dos dispositivos centrales, sino también los componentes mecánicos correspondientes, cables de transmisión de señales, interfaces de identificación de sondas, etc. Estos factores afectan directamente la confiabilidad de la sonda. Estos factores afectan directamente la confiabilidad y comodidad de la sonda. Que la sonda se pueda utilizar de forma fiable y estable en la práctica clínica real depende en gran medida de estos componentes periféricos. Por lo tanto, en el diseño de ingeniería, además de analizar el principio de funcionamiento de la sonda, analizar otros componentes de la sonda y encontrar soluciones adecuadas es la clave para determinar si una tecnología puede comercializarse.
El circuito de procesamiento de señal amplifica y filtra la señal del sensor para obtener una señal de una determinada amplitud. La señal se envía al circuito de conversión A/D para realizar la conversión de analógica a digital. El microcontrolador calcula la señal digitalizada de acuerdo con el algoritmo de oxígeno en sangre para obtener la saturación de oxígeno en sangre.
En el principio de saturación de oxígeno en sangre, mencionamos que la medición de la oximetría de pulso se puede lograr a través de dos longitudes de onda específicas. Las longitudes de onda de estos dos tipos de luz son 660 nm y 940 nm respectivamente. Al analizar la forma de onda fisiológica del cuerpo humano, podemos saber que la frecuencia del pulso del cuerpo humano está entre 30 y 250 latidos/minuto, y la frecuencia correspondiente es de 0,5 a 4,1 HZ. El teorema de muestreo establece que cuando se muestrea una señal continua con un espectro limitado, cuando la frecuencia de muestreo es mayor que el doble de la frecuencia de la señal, la función de salida obtenida después del muestreo se puede restaurar a la señal original sin distorsión. En aplicaciones prácticas, adoptamos una frecuencia de muestreo de 120 HZ para garantizar que la señal no se distorsione. Incluso si es 120 HZ, la frecuencia es relativamente baja para el circuito de control del microcontrolador, por lo que el muestreo de luz roja y luz infrarroja adopta el método de muestreo de tiempo compartido, es decir, el muestreo de luz roja y luz infrarroja se realiza en diferentes momentos. Pero los momentos de muestreo de las dos señales son muy cercanos. Además, para reducir la cantidad de núcleos del cable del sensor, reducir costos y mejorar la confiabilidad del cable, se adopta la conexión antiparalela de luz roja y luz infrarroja al diseñar el tipo de conexión de luz roja y luz infrarroja. .
El sensor utiliza diodos emisores de luz (LED) como fuentes de luz y fotodiodos como dispositivos de detección de luz. En la discusión anterior, mencionamos que el uso de LED de longitud de onda de 660 nm y 940 nm puede reducir los errores de medición. Por lo tanto, finalmente decidimos utilizar LED con longitudes de onda de 660 nm y 940 nm como fuentes de luz.
La fuente de luz es impulsada por impulsos. La ventaja de utilizar el impulsor de impulsos es que las dos fuentes de luz pueden emitir luz alternativamente y el circuito de detección puede recibir el elemento fotosensible con el mismo nivel de respuesta de los dos tipos de luz.