Technologies

News information

Tiếp quản súng nhiệt độ trán! Những giải pháp chip phổ biến sẽ mang lại khi cháy?

Phát hành vào : 7 thg 5, 2021

Tiếp quản súng nhiệt độ trán! Những giải pháp chip phổ biến sẽ mang lại khi cháy?
Bị ảnh hưởng bởi sự lên men tiếp tục của dịch bệnh toàn cầu, sau các sản phẩm y tế như nhiệt kế đo trán và máy thở, nhu cầu về máy đo oxy trong máu cũng tăng trưởng bùng nổ. Vì độ bão hòa oxy trong máu là một trong những chỉ số chẩn đoán quan trọng của bệnh viêm phổi vành mới này, nhu cầu về máy đo oxy có thể đo độ bão hòa oxy trong máu sẽ tăng trong thời gian ngắn từ 3-5 lần. Đồng thời, một số người trong ngành cho rằng sau đợt dịch, dự kiến ​​nhu cầu về thiết bị theo dõi nồng độ oxy trong máu y tế sẽ tiếp tục tăng mạnh trong vài năm tới và tốc độ tăng dự kiến ​​sẽ duy trì trong khoảng 25% đến 30. %.
Nguyên tắc của máy đo oxi
Nói chung, máy đo oxy có thể được chia thành hai loại: Một là thiết bị nội viện được sử dụng trong bệnh viện, thường được tích hợp trên máy theo dõi dấu hiệu sinh tồn để lấy dữ liệu oxy trong máu thông qua đầu dò oxy trong máu; loại còn lại được sử dụng bên ngoài bệnh viện Máy đo oxy dạng kẹp nhỏ ở ngón tay có thể phát hiện dữ liệu oxy trong máu trực tiếp trên ngón tay trong vài giây.
Máy đo oxi thường bao gồm một bộ vi xử lý, bộ nhớ (EPROM và RAM), hai bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự điều khiển đèn LED, một thiết bị lọc và khuếch đại tín hiệu nhận được bởi điốt quang và số hóa tín hiệu nhận được để cung cấp cho bộ vi xử lý Nó bao gồm bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số và các thiết bị khác. Đèn LED và điốt quang được đặt trong các đầu dò nhỏ tiếp xúc với đầu ngón tay hoặc dái tai của bệnh nhân. Trong số đó, máy đo oxy xung thường cũng bao gồm một màn hình tinh thể lỏng nhỏ.
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA đo oxi
Các chỉ số đo chính của máy đo oxy là nhịp mạch, độ bão hòa oxy trong máu và chỉ số tưới máu (PI). Lấy một ví dụ về dụng cụ đo oxi bằng một chiếc kẹp nhỏ bằng ngón tay. Nguyên tắc là: bằng cách chiếu lần lượt đèn LED đỏ (660nm) và đèn LED hồng ngoại (910nm), đường màu xanh lam cho biết khi hemoglobin không chứa các phân tử oxy, ống nhận sẽ Giảm hemoglobin Trong đường cong cảm ứng, có thể thấy từ đồ thị rằng hemoglobin giảm có độ hấp thụ ánh sáng đỏ 660nm tương đối mạnh, trong khi độ dài hấp thụ của ánh sáng hồng ngoại 910nm tương đối yếu. Đường màu đỏ thể hiện đường cong cảm ứng của hemoglobin và tế bào hồng cầu với các phân tử oxy khi ống nhận phản ứng với hemoglobin oxy. Qua hình vẽ có thể thấy sự hấp thụ của ánh sáng đỏ 660nm tương đối yếu và sự hấp thụ của ánh sáng hồng ngoại 910nm. là tương đối mạnh.
Trong phép đo oxy trong máu, hemoglobin giảm và hemoglobin oxy, bằng cách phát hiện sự khác biệt giữa hai loại hấp thụ ánh sáng có bước sóng khác nhau, sự khác biệt dữ liệu đo được là dữ liệu cơ bản nhất để đo độ bão hòa oxy trong máu. Trong xét nghiệm oxy trong máu, trên thực tế, hai bước sóng phổ biến nhất là 660nm và 910nm, để đạt được độ chính xác cao hơn, ngoài hai bước sóng còn có tới 8. Nguyên nhân chính là do huyết sắc tố của con người ngoài giảm hemoglobin Ngoài oxyhemoglobin còn có các hemoglobin khác ta thường thấy carboxyhemoglobin, càng nhiều bước sóng thì độ chính xác của máy đo oxi càng cao.
Kiểm kê sơ đồ thiết kế chip oximeter
Để hiểu rõ hơn về thị trường oximeter, người biên soạn các sơ đồ thiết kế chip oximeter phổ biến trên thị trường cho bạn đọc (nếu có thiếu sót, hoan nghênh bổ sung).
01, Renesas Electronics
Giải pháp đo oxi của Renesas Electronics được trang bị mô-đun cảm biến tích hợp cao OB1203 và MCU tương tự RA2A1 có độ chính xác cao, được tối ưu hóa cho các đặc tính ứng dụng của máy đo oxi cầm tay và đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa hiệu suất và điện năng tiêu thụ. Renesas Electronics RA2A1 MCU cung cấp một bộ hoàn chỉnh các chức năng mô phỏng đo lường và điều hòa tín hiệu cho giải pháp. Các chức năng tương tự của nó bao gồm SAR ADC 16 bit, Sigma-Delta ADC 24 bit, bộ so sánh, bộ khuếch đại hoạt động và DAC. Hệ thống sử dụng hệ thống sạc pin lithium kết hợp ADC 16-bit, bộ khuếch đại hoạt động và PWM.
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Dung dịch đo oxi điện tử Renesas
Đồng thời, giải pháp đo oxy Renesas Electronics sử dụng thiết kế sạc điện tử USB lithium-cell đơn. Với chức năng tương tự mạnh mẽ của bộ vi điều khiển RA2A1 ARM, nó có thể dễ dàng nhận ra việc sạc pin lithium-ion qua USB mà không cần Các thành phần bổ sung. Điện áp và dòng điện bên trong hệ thống có thể được theo dõi trong thời gian thực và phương pháp sạc có thể được điều chỉnh khi cần thiết.
Cảm biến tích hợp cao OB1203 được trang bị giải pháp đo oxy của Renesas là mô-đun cảm biến sinh học quang học nhỏ nhất trong ngành. Nó có cảm biến sinh học tích hợp đầy đủ để chụp ảnh quang tuyến phản xạ. Có thể xác định nhịp tim và độ bão hòa oxy trong máu thông qua các thuật toán thích hợp. (SpO2), nhịp hô hấp và sự thay đổi nhịp tim. OB1203 tích hợp nguồn sáng và trình điều khiển vào một gói tối ưu hóa quang học duy nhất. Bộ vi điều khiển chính RA2A1 có thể trực tiếp lấy dữ liệu PPG thông qua giao tiếp IIC.
Đồng thời, giải pháp cũng cung cấp thiết kế tiêu thụ điện năng thấp, tự động tắt nguồn sau 10 giây mà không cần tiếp xúc ngón tay. Với các tính năng tiêu thụ điện năng thấp của RA2A1 MCU và mô-đun cảm biến sinh học OB1203, mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ hệ thống đã được tối ưu hóa hơn nữa.
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC Renesas Dung dịch đo oxy điện tử
Các tính năng của giải pháp đo oxy điện tử của Renesas:
1. Sạc pin Li-ion qua USB đơn giản • Dễ dàng thực hiện sạc pin Li-ion qua USB • Theo dõi điện áp và dòng điện theo thời gian thực
2. Hệ thống công suất thấp • MCU RA2A1 công suất thấp, mô-đun cảm biến sinh học công suất thấp OB1203 • Tự động ngắt nguồn sau 10 giây mà không cần ngón tay
3. Dễ dàng điều khiển • Giao tiếp I2C với OB1203 và OLED • Khi đến gần, tạo dữ liệu PPG mới và FIFO đã đầy, OB1203 kích hoạt ngắt • Sạc pin điều khiển AD và PWM
4. Phạm vi đo • Độ bão hòa oxy trong máu: 70% ~ 100% • Xung: 25bpm ~ 200bpm
02, Texas Instruments
Hệ thống con bộ chuyển đổi AC / DC của giải pháp đo oxy xung Texas Instruments chuyển đổi đường dây nguồn AC thành một đầu ra DC được điều chỉnh cô lập; hệ thống con phía trước cảm biến điều khiển đèn LED đỏ / hồng ngoại và chuyển đổi đầu vào photodiode thành một bộ đệm, thu được, Vì vậy mà bộ xử lý hệ thống có thể xử lý nó.
DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD Giải pháp đo oxy xung của Texas Instruments
Các tính năng của Giải pháp đo oxy xung của Texas Instruments:
1. Trình điều khiển LED tích hợp và mạch điều hòa tín hiệu đi-ốt quang có thể phát hiện sự hấp thụ ánh sáng với mức độ chính xác cao, do đó đơn giản hóa thiết kế và giúp sản phẩm cuối cùng duy trì một hệ số hình thức nhỏ.
2. Các giải pháp quản lý năng lượng hiệu quả cao giúp kéo dài tuổi thọ pin, do đó giảm tần suất người dùng thay thế hoặc sạc lại pin.
3. Một bộ vi điều khiển công suất thấp, có thể xử lý các phép đo cảm biến và tính toán độ bão hòa oxy và nhịp tim.
03, NXP
NXP cung cấp MCU công suất cực thấp hỗ trợ màn hình LCD, phù hợp với máy đo oxy xung di động và có thể theo dõi hàm lượng oxy trong máu của bệnh nhân.
Các thiết bị này cung cấp một phương pháp đơn giản không xâm lấn để theo dõi phần trăm hemoglobin bão hòa oxy trong máu. Màn hình LCD sẽ hiển thị độ bão hòa oxy trong máu và nhịp tim.
Máy đo oxy xung có thể được sử dụng như một thiết bị di động độc lập hoặc là một phần của hệ thống theo dõi bệnh nhân lớn.
Máy đo oxy xung EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE NXP
FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF Thiết bị hỗ trợ đo oxy xung NXP
04, ADI
ADI cung cấp đầy đủ các công nghệ xử lý tín hiệu tuyến tính, hỗn hợp, MEMS và tín hiệu kỹ thuật số hiệu suất cao cho thiết kế máy đo oxy xung.
Sơ đồ thiết kế máy đo oxy xung GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGADI
Máy đo oxy xung bao gồm đường truyền, đường nhận, màn hình hiển thị và đèn nền, giao diện dữ liệu và cảnh báo bằng âm thanh. Đường dẫn phát xạ bao gồm đèn LED ánh sáng đỏ, đèn LED ánh sáng hồng ngoại và DAC được sử dụng để dẫn động đèn LED. Đường dẫn nhận bao gồm cảm biến điốt quang, điều hòa tín hiệu, bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số và bộ xử lý.
Cân nhắc thiết kế và những thách thức chính của hệ thống đo oxy xung:
Khi thiết kế một hệ thống đo oxy xung, nhiều vấn đề cần được giải quyết, chẳng hạn như tưới máu thấp, tập thể dục và độ ẩm da, nhiễu ánh sáng đi lạc, nhiễu carboxyhemoglobin và methemoglobin.
1. Truyền máu ít (mức tín hiệu nhỏ). Các phép đo điốt quang yêu cầu điều hòa tín hiệu với dải động rộng và độ lợi nhiễu thấp để ghi lại các sự kiện xung. Các đường dẫn truyền và nhận yêu cầu mạch trình điều khiển LED chất lượng cao, ít tiếng ồn với DAC độ phân giải cao và mạch đầu cuối tương tự có độ chính xác cao với ADC độ phân giải cao.
2. Tập thể dục và độ ẩm cho da. Chuyển động sẽ tạo ra các hiện vật, có thể được giải quyết bằng các thuật toán phần mềm hoặc sử dụng gia tốc kế như ADXL345 để phát hiện và giải quyết chúng.
3. Giao thoa ánh sáng lệch. Sử dụng điốt quang để phản ứng với ánh sáng đỏ và ánh sáng hồng ngoại, nó dễ bị can thiệp bởi ánh sáng xung quanh. Do đó, thuật toán được sử dụng để lọc ra tín hiệu mục tiêu ánh sáng đỏ và ánh sáng hồng ngoại là rất quan trọng, đồng nghĩa với việc xử lý tín hiệu phức tạp hơn. Trong trường hợp này, bạn cần sử dụng DSP có khả năng xử lý tín hiệu cao hơn.
4. Carboxyhemoglobin và methemoglobin. Carbon monoxide (CO) dễ dàng liên kết với hemoglobin, làm cho máu giống HbO2 màu đỏ hơn, dẫn đến giá trị SpO2 cao giả tạo. Sắt trong cơ sở heme ở trạng thái bất thường và không thể mang oxy (Fe + 3 thay vì Fe + 2), dẫn đến giảm hemoglobin và đọc SpO2 thấp giả. Sử dụng nhiều bước sóng hơn có thể cải thiện độ chính xác, nhưng điều này yêu cầu DSP xử lý kỹ thuật số hiệu suất cao hơn và thời gian xử lý là rất quan trọng.
05, Renajie Electronics
Renaje Electronics sử dụng ghép kênh phân chia thời gian để điều khiển các điốt quang và định kỳ phát sáng hai đèn LED để phát hiện hai tín hiệu quang trên cùng một đường truyền. Để thu được đồng thời hai tín hiệu độc lập, tín hiệu điều khiển đồng bộ với xung dẫn động LED để điều khiển sử dụng mạch giữ để nhận ra tín hiệu tách, thu được hai tín hiệu hồng ngoại và ánh sáng đỏ tương ứng. Xung thời gian của ổ đĩa LED và xung thời gian chuyển mạch mẫu và giữ được cung cấp bởi GPIO của RJM8L151.
HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHK
Bộ xử lý tín hiệu tương tự hoàn thành quá trình xử lý tín hiệu được thu thập bởi điốt quang, bao gồm các chức năng chuyển đổi tín hiệu, lấy mẫu và giữ, khuếch đại, lọc và bù. Vì tín hiệu đầu ra của điốt quang là tín hiệu dòng điện, nó phải được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp trước khi nó có thể được xử lý bởi mạch tiếp theo. Hơn nữa, điốt quang hoạt động ở trạng thái phân cực ngược và điện trở mối nối của nó tương đối lớn và dòng điện đầu ra tương đối nhỏ. Do đó, bộ khuếch đại hoạt động có trở kháng đầu vào cao hơn nên được chọn làm TIA cho chuyển đổi I / V.
Đầu ra của mạch chuyển đổi điện áp hiện tại là hai loại tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian quang học. Để tách hai tín hiệu quang học, hai mạch mẫu và giữ độc lập được sử dụng và GPIO của RJM8L151 được sử dụng để điều khiển và chuyển đổi mạch giữ và lấy mẫu hai kênh., và được đồng bộ với xung điều khiển của xung ổ đĩa LED.
Vì tín hiệu AC được tách ra rất yếu, để loại bỏ thành phần DC và nhiễu tần số cao, một bộ lọc thông dải được sử dụng trong mạch để xử lý tín hiệu ánh sáng đỏ và hồng ngoại. Bộ lọc thông dải bao gồm các phần thông cao và thông thấp. Phần thông cao sử dụng mạng bộ lọc RC để lọc ra thành phần DC và tần số cắt của nó được đặt thành 0,23 Hz. Phần thông thấp dùng mạch lọc thông thấp bậc 2 có tần số cắt là 0,48 Hz.
Ruinajie Electronics đã ra mắt loạt MCU công suất cực thấp RJM8L151, rất phù hợp cho các thiết bị đầu cuối IoT chạy bằng pin. Dòng RJM8L151 không chỉ có hiệu suất tuyệt vời trong việc tiêu thụ điện năng ở chế độ chạy và ở chế độ chờ, mà còn có bộ ADC xấp xỉ liên tiếp chính xác cao 12 bit tích hợp và bộ so sánh đa chức năng 2 kênh, cực kỳ có lợi cho độ chính xác cao và thời gian thực phát hiện các cảm biến tín hiệu yếu. Các giao diện ngoại vi phong phú của RJM8L151 giúp việc mở rộng các mô-đun giao tiếp và mô-đun chức năng khác nhau trở nên thuận tiện hơn. RJM8L151 dựa trên lõi CPU kiến ​​trúc Harvard nâng cao và hệ thống hướng dẫn đường ống đa tầng. Hiệu suất xử lý của cùng một tần số xung nhịp gấp 3 lần so với 8051. Nó sử dụng môi trường phát triển tích hợp Keil uVision hoặc IAR để phát triển và gỡ lỗi mã ứng dụng .
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII Sê-ri RJM8L151 Sơ đồ khối phần cứng MCU
Các tính năng của giải pháp đo oxy kẹp ngón tay điện tử Renajie:
1. Dải điện áp hoạt động bình thường của RJM8L151 là từ 1.62V đến 5.5V, rất thích hợp để cấp nguồn trực tiếp cho 2 và 3 pin khô, loại bỏ nhu cầu sử dụng thêm mạch LDO. Ngoài ra, dòng điện chờ của RJM8L151 cũng thấp là 0,5uA, có thể duy trì RTC bên trong bình thường. Định thời gian, trong khi giữ nguyên dữ liệu SRAM, hiệu suất này có thể làm giảm đáng kể yêu cầu của hệ thống về dung lượng và kích thước pin.
2. RJM8L151 thức dậy từ trạng thái công suất thấp trong ít hơn 5us, có thể nhận ra giấc ngủ nhanh và đánh thức chu kỳ hoạt động thấp, do đó làm giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của hệ thống.
3. RJM8L151 có 4 nguồn xung nhịp: đồng hồ tốc độ cao bên trong, đồng hồ tốc độ thấp bên trong, đồng hồ tốc độ cao bên ngoài và đồng hồ tốc độ thấp bên ngoài. Mô-đun điều khiển xung nhịp của RJM8L151 phân chia các nguồn xung nhịp này thông qua cấu hình linh hoạt để đạt được các yêu cầu về hiệu suất và tiêu thụ điện năng khác nhau.
4. Về mạch tương tự, RJM8L151 có bộ ADC xấp xỉ 12 bit liên tiếp 7 kênh, tỷ lệ chuyển đổi lấy mẫu lên đến 1MSPS và hỗ trợ đầu vào điện áp tham chiếu bên ngoài.
5. RJM8L151 đã thiết kế rất nhiều mô-đun định thời, bao gồm hai bộ định thời cơ bản 16 bit và bộ định thời đa năng 16 bit hỗ trợ chức năng chụp đầu vào / so sánh đầu ra / đầu ra PWM.
06, Ying Ruien
Vai trò của công tắc analog RS2105 chủ yếu là chuyển đổi giữa đèn LED đỏ và đèn LED hồng ngoại, được ghép kênh chia sẻ thời gian và điều chế với một tần số nhất định. Điều này yêu cầu một chip op amp (chẳng hạn như RS321) hợp tác với DAC bên trong của bộ vi điều khiển để tạo ra tín hiệu đầu ra dòng điện không đổi, bởi vì nếu đèn LED phải làm việc với dòng điện không đổi để có được bước sóng tương đối ổn định thì dòng phát xạ của nó thường cần đạt tới hàng chục miliampe. Do đó, yêu cầu điện trở trên của công tắc tương tự phải là ≤1Ω và điện trở của công tắc tương tự RS2105 được sử dụng trong giải pháp này là 0,6Ω.
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ Ying Ruien kẹp ngón tay hộ gia đình sơ đồ nguyên lý máy đo oxi
Ở đầu nhận cảm quang, op amp RS622 được sử dụng để đạt được chuyển đổi quang điện, yêu cầu dòng điện phân cực đầu vào Ib của op amp phải ở mức pA. Ngoài ra, băng thông của op amp cần phải trên 5MHz để đáp ứng phản ứng nhanh. Loạt op amps tiếng ồn thấp có thể cải thiện tốt hơn độ phân giải của hệ thống. Về cấu trúc liên kết cấp nguồn, một là sử dụng hai cục pin khô (3V) sau đó tăng lên 5V rồi hạ xuống cho từng mạch của hệ thống, loại còn lại có pin lithium có thể sạc lại và sử dụng, tiêu thụ điện năng thấp. LDORS3236 phù hợp cho cả hai hệ thống tôpô A này.
07, Công nghệ ZLG Ligong
Điều khiển chính sử dụng dòng HC32L của Huada Semiconductor, chip sử dụng lõi Cortex M0 +, dải tần chính là 32 ~ 256K Flash, RAM 4 ~ 32K, phạm vi cung cấp điện là 1,8 ~ 5,5V và dòng điện chỉ 0,5 uA trong trường hợp ngủ sâu, có thể kéo dài tuổi thọ pin, vì vậy nó rất thích hợp cho các ứng dụng sản phẩm di động.
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKK ZLG Giải pháp giám sát oxy di động Công nghệ Ligong
Mô-đun Bluetooth hoạt động như một cầu nối giao tiếp giữa MCU và điện thoại di động và truyền dữ liệu được MCU thu thập đến điện thoại di động