一种反射式血氧仪的制作方法[0002]血氧饱和度是衡量人体健康程度的一个重要指标。虽然现在市场上已经有指夹式的测量血氧饱和度的血氧仪，但普遍使用透射的测量方式，其测量原理是用红色LED，红外LED和光电晶体管夹 住指尖等身体半透明部位，然后测量这两种光透过身体后的吸收透射t匕。这种构造存在测量时有压迫感和血流不通等问题。随着生活水平的提高和人文性的要求，越来越多的人不仅注重血氧仪的准确度问题，同时还注重舒适度的问题。
[0003]因此，本发明设计了一种基于光谱分析的反射式血氧仪，本血氧仪可以分为:反射器，反射器控制单元，数据处理单元，液晶显示单元四个部分。所述反射器是将红外光和红光两个LED以及光电晶体管集成在一个封装里的全新的反射器，通过反射器控制单元使红色LED和红外LED交替发光，发射出去的光一部分会被吸收和透射掉，另一部分会被反射回来至光电晶体管，光电晶体管产生电流信号，从而计算出血氧饱和度。[0004]本发明测量时不需要夹住人体某一部位，只需贴附于人体体表然后通过测量反射光的吸收光谱就可以达到目的，彻底解决了测量时产生不适感的问题。
[0005]通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中:
[0006]图1为本发明的一种反射式血氧仪的反射器工作原理图；
[0007]图2为本发明的一种反射式血氧仪的控制反射器内LED的电路图；
[0008]图3为本发明的一种反射式血氧仪的电阻反馈式跨阻抗放大电路图；
[0009]图4为本发明的一种反射式血氧仪的系统结构原理图；
[0010]图5为本发明的一种反射式血氧仪的俯视图；
[0011]图6为本发明的一种反射式血氧仪的侧视图。

[0012]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0013]在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0014]本系统可以分为:反射器，反射器控制单元，数据处理单元，液晶显示单元四个部分。
[0015]反射器:测量血氧饱和度是基于血液中去氧血红蛋白和氧合血红蛋白对红外光和红光的吸收比率不同来测量动脉血的血氧饱和度的原理。去氧血红蛋白允许更多的红外光线通过或反射并吸收大量的红色可见光，氧合血红蛋白则允许大量的红色可见光通过或反射并吸收更多的红外光线。以前测量血氧饱和度所使用的都是将红光^60nm)LED，红外光(940nm)LED和光电晶体管分开封装的透射器。这种构造在测量人体血氧饱和度时需要夹住人体的某一部位，存在测量时有压迫感和血流不通等问题。本发明是将红外光和红光两个LED以及光电晶体管集成在一个封装里的全新的反射器，如图1所示。通过反射器控制单元使红色LED和红外LED交替发光，发射出去的光一部分会被吸收和透射掉，另一部分会被反射回来至光电晶体管，光电晶体管产生电流信号i，从而计算出血氧饱和度。
[0016]反射器控制单兀:由于反射式血氧仪工作时需要红光LED和红外光LED交替发光，因此需要一种控制电路来进行控制。本发明采用一种常用的H桥控制电路来控制反射器里的红光LED和红外光的交替工作。同时增加了 DAC接口来控制两个LED发光的强弱。如图2所示。
[0017]数据处理单元:反射器中光电晶体管产生的电流信号i非常小，先采用一种常用的精度高、稳定性高、噪声抑制能力强的电阻反馈式跨阻抗放大电路对信号进行前置放大。然后进行滤波去噪 和交直流分离，最后进行ADC的采集和软件的处理。如图3所示。
[0018]液晶显示单元:经软件处理后，将得到的血氧饱和度的数值在液晶显示单元进行显示，同时也会根据此数值显示使用者的血氧饱和度是否处于健康状态，便于使用者及时了解自己的身体状况。
[0019]系统工作过程介绍:
[0020]工作过程如图4所示。
[0021]系统样式如图5和图6所示。
[0022]反射式血氧仪开启后，由反射器控制单元来控制两个LED的发光强度和交替发光。此时位于反射器上的光电晶体管会接收到反射回来的光并产生弱小电流信号i，此弱小电流信号i经过跨阻抗前置放大、滤波去噪、交直流分离后会产生四路信号:红色光引起的直流信号V1、红色光引起的交流信号V2、红外光引起的直流信号V3、红外光引起的交流信号V4。根据Lambert-Beer公式可得吸光反射比公式
[0023]Q = Lg [ (V1-Δ V2) /VI] Lg [ (V3- Δ V4) /V3]---------------------(I)
[0024]公式⑴中的AV2和Λ V4代表交流信号的上下幅值之差。由于AV2/V1 <<1，AV4/V3 << I，进行迈克劳林公式展开，公式(I)可约等于(AV2/V1)/(AV4/V3)，因此吸光反射比最终可表示为
[0025]Q = (Δ V2/V1) / ( Δ V4/V3)-------------------(2)
[0026]此处的电压信号代表的是两种光透射后的光信号强度。在实际生活中，由于测量环境的不同(气压、高度、温度、运动等等)，造成测量误差，因此本发明加了修正值，修正值为k和X。这两个修正值可能不是常数，具体要通过实验来进行确定。综合公式(2)可得最终表达式为
[0027]Q = k ( Λ V2/V1) / ( Δ V4/V3) +χ-------------------------(3)
[0028]公式(3)的四路信号分别用四路ADC进行采集，并用软件进行数据的提取与计算后和内存中已经存好的数据进行对比从而可得血氧的饱和度。将得到的血氧饱和度的数值在液晶显示单元进行显示，从而可以得知使用者的血氧健康情况。
[0029] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。