脉搏血氧仪是干嘛的

脉搏血氧仪原理

今天主要向大家介绍脉搏血氧仪，一个是介绍脉搏血氧仪的工作原理；另外，面临在精确测量时候的挑战，也包括器件选型，最后我们

会有几张图片介绍ADI的参考设计。

做过监护血氧仪、指甲式血氧仪都清楚，监护仪里面是带有血氧的模块，还有比较小的指甲式的，就是偏向于家用、个人用的，模式是

不一样的。什么是脉搏血氧仪？首先讲一下氧气，大家知道人需要氧气活着，氧气怎么样让人活下去？氧气在血液当中的红细胞，由红

细胞通过动脉供养给毛细血管。脉搏血氧仪测量的对于是血氧的饱和度，我们用SpO2，SpO2测量怎么出来？是代表实际含氧量与全氧

饱和度的比值。刚才有介绍氧气怎么样传递到人体各个器官、毛细血管，里面就是靠红细胞，红细胞其实很小，非常、非常小，我们这

里列了尺寸，是6-8微米的直径，厚度是2微米，每个细胞的寿命是100-120天，会回收再生。这些细胞是骨髓产生的，所以每个细胞

需要7天的时间才能产生，跟电子不是直接有关，但如果不了解的话讲一讲还是有点意思。成人的体内细胞产生是每秒钟400万个，我

们由荷尔蒙EPO刺激产生的，运动员会注射这些激素，红细胞越多携带氧气的能力越强，竞赛的过程当中对没有注射的来讲是不公平的，

所以在体育激素里面的故事会听到。每个成人有

毕业设计(论文)

数字式脉搏血氧仪设计

系 别 专 业 班 级 姓 名 指导教师

自动化工程系 生物医学工程

50616 常衍春 贺忠海

2010 年 6 月 10 日

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第I页

摘 要

脉搏血氧仪是一种可连续、无创、方便地检测动脉血氧饱和度的仪器。由于其在系统设计和信号处理方法上存在的缺陷,使它在测量的精度、重复性、稳定性等方面还存在需要探讨和完善的地方。本课题提出了基于动态光谱的脉搏血氧测量原理，并且在该原理的指导下，设计了一套数字化脉搏血氧检测系统。系统采用纯数字芯片设计，提高了系统稳定性和重复性。系统采用数字滤波和数字解调的方法，用软件提取光电脉搏波信号。并在动态光谱原理基础上，根据推导出的算法，获得了高精度的脉搏血氧饱和度测量值。

本课题的创新与主要工作体现在以下方面：

（1）通过分析传统脉搏血氧测量原理引起的测量误差，在理论上推导出实现高精度脉搏血氧测量的方法——基于动态光谱方法的脉搏血氧测定法，这种方法在原理上可以消除由于测量条件及个体差异等多方面因素对测量精度的影响。

（2）针对传统的脉搏血氧饱和度检测系统中因模拟电路复杂而引起的系

毕业设计(论文)

数字式脉搏血氧仪设计

系 别 专 业 班 级 姓 名 指导教师

自动化工程系 生物医学工程

50616 常衍春 贺忠海

2010 年 6 月 10 日

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第I页

摘 要

脉搏血氧仪是一种可连续、无创、方便地检测动脉血氧饱和度的仪器。由于其在系统设计和信号处理方法上存在的缺陷,使它在测量的精度、重复性、稳定性等方面还存在需要探讨和完善的地方。本课题提出了基于动态光谱的脉搏血氧测量原理，并且在该原理的指导下，设计了一套数字化脉搏血氧检测系统。系统采用纯数字芯片设计，提高了系统稳定性和重复性。系统采用数字滤波和数字解调的方法，用软件提取光电脉搏波信号。并在动态光谱原理基础上，根据推导出的算法，获得了高精度的脉搏血氧饱和度测量值。

本课题的创新与主要工作体现在以下方面：

（1）通过分析传统脉搏血氧测量原理引起的测量误差，在理论上推导出实现高精度脉搏血氧测量的方法——基于动态光谱方法的脉搏血氧测定法，这种方法在原理上可以消除由于测量条件及个体差异等多方面因素对测量精度的影响。

（2）针对传统的脉搏血氧饱和度检测系统中因模拟电路复杂而引起的系

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数字式脉搏血氧仪设计

系 别 专 业 班 级 姓 名 指导教师

自动化工程系 生物医学工程

50616 常衍春 贺忠海

2010 年 6 月 10 日

东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第I页

摘 要

脉搏血氧仪是一种可连续、无创、方便地检测动脉血氧饱和度的仪器。由于其在系统设计和信号处理方法上存在的缺陷,使它在测量的精度、重复性、稳定性等方面还存在需要探讨和完善的地方。本课题提出了基于动态光谱的脉搏血氧测量原理，并且在该原理的指导下，设计了一套数字化脉搏血氧检测系统。系统采用纯数字芯片设计，提高了系统稳定性和重复性。系统采用数字滤波和数字解调的方法，用软件提取光电脉搏波信号。并在动态光谱原理基础上，根据推导出的算法，获得了高精度的脉搏血氧饱和度测量值。

本课题的创新与主要工作体现在以下方面：

（1）通过分析传统脉搏血氧测量原理引起的测量误差，在理论上推导出实现高精度脉搏血氧测量的方法——基于动态光谱方法的脉搏血氧测定法，这种方法在原理上可以消除由于测量条件及个体差异等多方面因素对测量精度的影响。

（2）针对传统的脉搏血氧饱和度检测系统中因模拟电路复杂而引起的系

16 传感器的测量位置与血压袖带处于同一动脉或同一条血管会引起错误的读数。 使用手册 Ver.1.1 17 患者血压过低，收缩压严重过低、严重贫血或体温过低会引起错误的读数 18 患者在心脏停止跳动后使用强心剂或患者在颤抖会引起错误的读数 19 光亮的指甲或涂有指甲油的指甲会引起错误的读数. ★ 说明书中指明的设备中关于可循环使用的附件或附件的组成部分包括电池在内需遵循当地法律法规。 指夹式脉搏血氧仪 本公司生产的指夹式脉搏血氧仪是一种无创伤、连续检测人体动脉血氧饱和度以及脉率的医学仪器，它便携，并能准确快速地测量血氧，使您知道自己目前是否缺氧。 产品特点 ? ? ? ? ? 产品采用双色OLED显示，界面可以显示六种不同的显示模式； 产品功耗低，所配两节AAA电池可持续使用40小时以上； 在电池电压过低可能影响正常使用时，有低电压警告指示； 在无信号产生时，产品会在8秒钟之后进入待机状态； 体积小、重量轻、携带方便。 概述： 血氧饱和度是血液中与氧结合的氧合血红蛋白（HbO2）的容量占全部可结合的血红蛋白（Hb）容量的百分比。即血液中血氧的浓度，反映了含氧血红蛋白在血液中的饱和度。它是呼吸循环系统一个非常重要的生理参数。许多呼吸系统的疾病

脉搏测试仪 工作原理

本设计采用单片机AT89C51为控制核心，实现脉搏测量仪的基本测量功能。脉搏测量仪硬件框图如下图2.1 所示：

光电传感器 低通放大器 比较器和振荡器 外部中断信号

数码显示电路 单片机 AT89C51 外部晶振

图 2.1 脉搏测量仪的工作原理

当手指放在红外线发射二极管和接收三极管中间，随着心脏的跳动，血管中血液的流量将发生变换。由于手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生变化，因此和心跳的节拍相对应，红外接收三极管的电流也跟着改变，这就导致红外接收三极管输出脉冲信号。该信号经放大、滤波、整形后输出，输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。单片机电路对输入的脉冲信号进行计算处理后把结果送到液晶显示。

光电传感器的原理

根据朗伯一比尔(Lamber—Beer)定律，物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减

后，测量到的光强将在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征[7]。

脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感

YJ-02型医学电子教学仪器综合试验箱

第一部分 综合实验箱简介 ........................................... 2 第二部分 实验项目 .................................................... 4

实验一 温度测试 .......................................................... 错误！未定义书签。 实验二 心血管参数测试 ........................................ 错误！未定义书签。 实验三 肺功能参数测试 ........................................ 错误！未定义书签。 实验四 握力测试 ........................................................... 错误！未定义书签。 实验五 血压测试 .......................................................... 错误！未定义书签。 实验六 心电测试 .....

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南京艾伊科技有限公司 国产氧气分析仪生产厂家、品牌 www.autequ.com

离心机氧浓度分析仪、反应釜氧浓度分析仪

在化工、医药等行业中，离心机氧浓度分析仪、反应釜氧浓度分析仪是一种常见的仪表，它实时监测离心机、反应釜中氧浓度值保证生产安全，因此如何选择氧浓度分析仪品牌厂家关乎企业生产运行与安全。南京艾伊科技作为专业的气体检测仪、气体在线分析生产厂家，可为各行业客户提供：氧浓度分析仪，在线氧浓度分析仪，离心机氧浓度分析仪，反应釜氧浓度分析仪，防爆氧浓度分析仪，微量氧浓度分析仪等各类在线分析设备，并可根据客户需求进行定制。

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采样处理——气体分析——自动联动整个过程的成套解决方案。 用于农药、化工、医药、食品等行业离心机、反应釜内氧浓度分析。

配套预处理系统，可进行除尘、除酸等处理，去除醇类、苯类有机物质对仪表的腐蚀。 氧气浓度超过预设报警设定值时，可根据需求实现自动报警、充氮置换、断电保护等各种功能。 系统功能： ? ? ?

实时监测：实时监控反应釜、离心机内氧气浓度。

定制化预处理：根据工况设计专门的处理方案，去除水、有机溶剂等腐蚀因素。

自动连锁控制：氧气浓度超过壹级报警时，自动报警、充氮置换；氧气浓度超过二级报