[发明专利]脉搏血氧测量仪

说明书

技术领域

本发明是涉及一种血氧测量仪的改进。

背景技术

血氧饱和度是指动脉血中与氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比。传统的血氧饱和度测量方法是对人体采血，再利用血气分析仪进行电化学分析，测出氧分压，计算血氧饱和度。这种方法虽然精确，但操作繁琐，且不能进行连续的监测。

现常用的基于8051内核的单片机是从原来的微型计算机CPU的基础上改造来的，内核复杂，在使用上具有一定的局限性。而采用哈佛总线结构和硬件乘法器的DSP器件，在内部设置了多个并行操作的功能单元和大量的片内存储器，进一步提高了运算速度，虽能够实时处理复杂控制，但其成本价格较高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种操作简单、可连续监测且生产成本低的脉搏血氧测量仪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括单片机光电传感器，其结构要点：单片机通过通用I/O口、时序控制、传感器驱动与光电传感器相连，光电传感器的输出端口通过电流/电压转换模块、前置放大调节模块、增益调节模块和滤波电路和A/D转换电路与单片机的输入端口相连；单片机还通过SCI接口与计算机相连。

作为一种优选方案，单片机采用PICI8C252单片机。

本发明有益效果。

本发明采用PIC系列单片机，具有内核简单、低价、高速、体积小、抗干扰能力强等特点。

附图说明

为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括单片机光电传感器，单片机通过通用I/O口、时序控制、传感器驱动与光电传感器相连，光电传感器的输出端口通过电流/电压转换模块、前置放大调节模块、增益调节模块和滤波电路和A/D转换电路与单片机的输入端口相连；单片机还通过SCI接口与计算机相连。

单片机采用PICI8C252单片机。

结合附图说明一次本发明的动作过程。

由PIC单片机产生时序控制信号，交替驱动红光及红外光二极管，将光电传感器产生的信号通过放大、自动增益、滤波电路处理后，信号送入单片机的A/D通道，单片机将其计算处理，结果数据通过I/O输出LCD显示，通过异步串行口输出到PC。

PIC18C252是处理中心，其功能：（a）周期性地输出两路脉冲，控制红光和红外的测量信号源。（b）通过串行D/A控制量程增益调节电路。（c）控制A/D转换，对差动放大器输出的脉动信号进行数据采集。（d）进行数据处理，计算脉率和血氧值并LCD显示、输出到PC机。

从单片机发出的驱动信号经功率放大后，送到指套式光电传感器的红光和近红外发射二极管上。为了延长光传感器的使用寿命，采用占空比很小的周期性脉冲作为测量信号，由于驱动红光和近红外光管的脉冲是分时发射，所以这两种测量信号可以共用同一通道进行放大和采样，而不会产生相互干扰和影响，避免了多通道传输中由于通道特性不一致而造成的误差。

光电传感器所送出的电脉冲信号微弱，并易受外界杂散光的干扰，采用高共模抑制比的差动放大器对它进行放大，以提高测量信号的信噪比。不同人手指的吸光度不同，即使同一手指其吸光度也会随它在传感器中位置而变化，所以由传感受器获得的测量脉冲幅度若过大会使测量信号经放大而饱和，过小又会得不到足够放大而影响测量的精度。为了能将幅度不同的测量信号放大到同一幅度水平，使用D/A芯片MAX543对信号进行量程自动增益控制。

从手指采集到的脉搏波峰，其峰值的幅度较小，考虑到系统的适应性，经过量程增益自动控制后放大的波峰，其峰值一般维持在供电直流电源的1/3左右。为了提高处理数据的精度，A/D转换的位数应该在10位以上。本发明直接采用PIC18C252内部集成的10位A/D模块，根据所需选择不同的工作方式。这样系统工作稳定，而且转换后的数据直接存储在芯片的内部寄存器上，数据的传输速率和处理速率得到提高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。