技术干货 | 杭州晶华微基于SD93F112血氧仪方案

概  述

血氧仪是一种监测人体血氧含量的仪器，采用无创式红外测量技术。通常通过测量手指、耳朵等部位检测，主要的测试指标为脉率、血氧饱和度及灌注指数。

血氧检测原理

血氧仪的测量原理是根据氧合血红蛋白和还原血红蛋白在可见红光和不可见红外光的吸收光谱特性为依据。氧合血红蛋白对这两种波长的吸收率与还原血红蛋白差别很大，利用这一特性可以测量计算出血氧饱和度。

血氧探头是由两只发光管和一只电光管组成。其中一只发光管发出波长为660nm的可见红光，另外一只发光管发出波长为920nm~950nm之间的不可见红外光。按照所使用的传感器采样方式的不同，可以分为透射式和反射式两种。

本文将重点介绍基于晶华微SD93F112芯片的血氧仪应用。SD93F112芯片资源丰富，具有8bits DAC产生不同电压；2个OP分别用作LED电流控制及光电二极管的电流电压转换；13通道高精度ADC能准确测量出电流信号；自带LCD驱动不需要专门的LCD驱动芯片便可实现血氧仪的显示；可分频的正弦波发生器；自带电压检测，不需要低压检测芯片便可实现电池电量检测功能，并且检测电压2.0~5.3V可调整；有56k Bytes Flash存储用户程序和数据，并且有额外1k Bytes的用户数据区，不需要外部的数据存储器便可实现用户数据存储，非常契合血氧仪的方案。硬件方面，只需要很少的外围元器件就可以实现血氧仪应用方案。软件方面，SD93F112芯片可使用C语言进行软件开发，同时还提供完整的SDK和库函数，方便软件工程师开发，并且有强大的技术团队提供技术支持，有效降低产品研发门槛，可大大缩短项目开发周期。

SD93F112是由杭州晶华微推出的带有丰富外围资源的32位SoC芯片，主要应用于血压计、脂肪秤、血糖仪、血氧仪、红外测温等领域。

结  论

本文介绍的SD93F112型号SoC，充分利用其丰富的内置硬件资源，可节省血氧仪大部分外围元器件，与其他通用SoC相比成本降低，充分利用芯片的低功耗模式，即使使用普通3V电压的电池，也能正常工作较长的时间。

展商介绍

杭州晶华微电子股份有限公司成立于2005年，致力于高性能、高品质混合信号集成电路设计及销售，以高集成度、高可靠性的创新设计能力及先进的品质保证体系，为用户提供一站式专业集成电路及产品化应用方案设计。

晶华微电子核心技术团队来自美国，拥有先进的模拟和数字集成电路设计、工艺、测试、可靠性技术、质量管理等丰富经验及国际化视野。多年来，公司坚持自主创新，已拥有低功耗和低噪声放大电路、不同结构的模/数及数/模转换器、电压基准源、8位和32位MCU、混合信号SoC等多项核心技术，并申请获得多项专利/软著。公司自主研发的工控HART通讯控制器芯片及4~20mA电流DAC打破工控行业国外垄断，实现国内突破。通过多年的技术积累与业务开拓，公司的通用模拟集成电路及系列专用SoC产品性能卓越、品质可靠。主要产品包括医疗电子芯片、智能健康衡器芯片、工业控制及仪表芯片、智能感知芯片等，其广泛应用于医疗健康、压力测量、工业控制、仪器仪表、智能家居等众多领域。其中，高精度、低功耗的24Bits ADC + 8Bits MCU类SoC一直保持国内电子秤及红外测温枪市场重要地位，年销售芯片上亿颗。

目前，公司总部位于杭州，已设立上海分公司，深圳子公司，业务已覆盖全国，产品远销美国、澳大利亚、德国、土耳其、印度、瑞典、以色列等。

未来，公司将继续以高精度ADC和模拟信号处理结合32 Bits MCU技术为核心，深耕智慧医疗、智慧城市、智能制造、工业物联网等领域，与更多企业达成战略合作伙伴关系，推进公司跨越式发展，为社会提供卓越的产品和服务。