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[脉搏传感器]脉搏传感器的产品特性是什么

日期:2022-06-28

反射型光电容积脉搏波 (PPG) 脉冲传感器广泛用于消费市场以测量心血管信号。与发光二极管(LED)和光电探测器(PD)在不同芯片中的片外封装方案不同,提出了一种新型环形结构的GaN集成光电芯片来实现PPG脉冲传感器。集成的光电芯片由两个多量子阱(MQW)二极管组成。对于更高的灵敏度,中央和外围 MQW 二极管分别适合作为 LED 和 PD。结果表明,基于蓝光LED外延片的集成光电芯片更适合基于器件性能的集成PPG传感器。而且,从指尖采集的PPG脉冲信号的幅度比从手腕采集的要高。


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脉搏传感器一、响应速度快

血流变化或心率等心血管信号可以为临床应用中的患者诊断、老年人和心脏病患者的日常健康护理以及持续的运动健康监测提供有价值的信息。反射式光电容积脉搏波 (PPG) 脉冲传感器 具有无创测量、成本低、响应快、结构简单、测试方法方便等特点,是消费市场获取心血管信号的首选。一个基本的 PPG 传感器只需要一个光发射器来照亮皮肤组织和一个光电探测器 (PD) 来检测与微血管床中血容量变化相关的光强度的微小变化。


脉搏传感器二、透射式

与使用红外光源的透射式 PPG 传感器 [ 9-11 ]相比,一般使用绿色光源的反射式传感器可以放置在人体皮肤的各个部位以检测反射光,并且不易受来自热应力 [ 11]。光发射器和 PD 之间更短的距离有助于提高反射光比和最终的设备性能。因此,陈等人。最近开发了一种基于集成光电芯片的 PPG 脉冲传感器 [ 12] 其中LED和PD在一个芯片上,蓝宝石基板可以直接接触皮肤。


脉搏传感器三、测量结果

对基于蓝色和绿色 LED 外延片的两个集成光电芯片的性能进行表征,以确定适用于 PPG 脉冲传感器系统的芯片。为方便测量,集成光电芯片倒装芯片结合到柔性印刷电路板上并封装在聚二甲基硅氧烷(PDMS)条中,如图3的插图所示 。图 3(a)显示了基于蓝色外延片的 PD 的 IV 特性,其中不同的电流注入到相邻的 LED 中。对于图3 (a)左下角的 IV 曲线 ,中心 MQW 二极管用作 LED,外围是 PD。对于图3右下方的 IV 曲线 (a),中央MQW二极管用作PD,外围是LED。对比显示,外围MQW二极管由于输出电流较高,更适合PPG的PD。


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脉搏传感器四、反射式

集成光电芯片上的 PD 光电流主要是由 LED 直接发出的光引起的,只有一小部分是由反射器发出的光引起的。结果如图 5所示表明由反射光引起的 PD 光电流随着集成光电芯片和反射器之间的距离而显着减小。因此,对于反射式PPG脉搏传感器的实际应用,芯片与人体皮肤的距离应尽可能小。相应的解决方案是将芯片的蓝宝石衬底直接放置在皮肤上,降低蓝宝石厚度。

 

脉搏传感器五、滤波电路组成

因此,选用蓝芯片构成完整的PPG脉搏传感器原型。传感器系统的示意图如图 7(g)所示,它由具有新颖环形结构的集成光电芯片、基于Arduino板的信号处理、信号分析和显示单元的放大和滤波电路组成。蓝色的集成光电芯片和周信号处理电路封装在手指大小的PCB中。从指尖采集的处理后的 PPG 脉冲信号如图 7所示(h),可以从软件算法中得到对应的心跳。因此,所提出的PPG脉搏传感器可以实现实时的心脏脉搏监测。


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  以上就是关于脉搏传感器的产品特性是什么的分享,相信大家在看了以上的总结之后,也已经对这方面的知识有了一定的了解,想要了解更多关于脉搏传感器以及光学心率传感器的知识资讯,可以前往官网的客服进行咨询。


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