[发明专利]一种血氧饱和度监测仪检测模拟装置

权利要求书

1.一种血氧饱和度监测仪检测模拟装置，包括装置机壳和模拟手指，所述装置机壳的内部设有处理控制器，所述装置机壳的表面设有与处理控制器电连接的显示屏和模拟设置旋钮，其特征在于，所述模拟设置旋钮包括血氧饱和度、脉搏强度和脉率模拟设置旋钮，所述模拟手指包括手指外壳，所述手指外壳的指尖上面开设有上部光通过口，所述上部光通过口处设有透光前散射膜，所述手指外壳的指尖下面开设有下部光通过口，所述下部光通过口处设有透光后散射膜，所述手指外壳内部安装有遮光板，所述遮光板的上表面设有光电检测电路，所述遮光板的下表面设有光源驱动电路，所述光电检测电路用于先采用该电路中与上部光通过口相对的光电传感器将待检血氧饱和度监测仪周期性发出的红光和红外光的光信号转换为电流信号，再将电流信号放大和滤波后通过输出接口输出至处理控制器，所述处理控制器根据输入的红光和红外光电流信号及预先设定的血氧饱和度、脉搏强度和脉率模拟参数值进行调制计算，输出经过模拟手指包络后的调制光脉冲信号G(t)，所述光源驱动电路用于接收处理控制器输出的调制光脉冲信号G(t)并通过该电路中与下部光通过口相对的双芯发光二极管周期性产生红光和红外光两种光，所述调制光脉冲信号G(t)采用以下公式进行表示：

式(1)中，k_R为红光基础吸光系数，k_IR为红外光基础吸光系数，I_R为入射红光光强即对应输入至处理控制器的红光电流信号，I_IR为入射红外光光强即对应输入至处理控制器的红外光电流信号，Φ_R(SpO₂)为动脉脉动血液对红光的吸光系数，Φ_IR(SpO₂)为动脉脉动血液对红外光的吸光系数，Y为脉搏波形，T为脉搏波的周期；其中，脉搏波形Y采用以下公式表示：

Y＝A[sin(2πft)+hsin(4πft+l)] (2)

式(2)中，A为脉搏波幅度，h为降中峡位置，l为降中波位置，f为脉搏波的频率，式(1)中的T＝1/f。

2.根据权利要求1所述的血氧饱和度监测仪检测模拟装置，其特征在于，所述光电检测电路包括光电传感器D、电阻R1和R2、电容C1和C2、运放A1和A2，所述光电传感器D的正极与电容C2和电阻R2的一端以及运放A1的正输入端连接，所述电容C2和电阻R2的另一端接地，所述光电传感器D的负极与电容C1和电阻R1的一端以及运放A1的负输入端连接，所述电容C1和电阻R1的另一端以及运放A1的输出端与运放A2的正输入端连接，所述运放A2的负输入端与运放A2的输出端连接，所述运放A2的输出端作为整个光电检测电路的输出接口。

3.根据权利要求1所述的血氧饱和度监测仪检测模拟装置，其特征在于，所述光电传感器D选用EPM-4001硅平面扩散型光电传感器。

4.根据权利要求1所述的血氧饱和度监测仪检测模拟装置，其特征在于，所述光源驱动电路包括红光RLED、红外光IRLED、电阻R3-R6、三极管Q1和Q2，所述红光RLED和红外光IRLED的正极与3.3V电源连接，所述红光RLED的负极经电阻R4与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的基极与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端作为第一输入接口，所述红外光IRLED的负极经电阻R6与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的基极与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端作为第二输入接口，所述三极管Q1和Q2的发射极接地。

5.根据权利要求1所述的血氧饱和度监测仪检测模拟装置，其特征在于，所述处理控制器采用现有C8051F120单片机。