[發明專利]一種抗環境光干擾的血氧測量裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410009754.3
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103767712A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉慶良
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 深圳市港灣知識產權代理有限公司 44258
• 代理人: 孫強

1.一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，設置有：用于提供有效光源的發光模塊；用于接收所述發光模塊照射被測體后的折射光及反射光并轉換為光電流的光接收模塊；與所述光接收模塊連接，用于將其輸出的光電流轉換成光電壓的電流電壓轉換模塊；與所述電流電壓轉換模塊連接，用于將其輸出的模擬信號轉換為數字信號的模數轉換模塊；與所述模數轉換模塊連接，用于對其輸出的數字信號進行相應算法處理的信號處理模塊；

其特征在于，還設置有補償模塊，該補償模塊設置于所述光接收模塊和所述電流電壓轉換模塊之間，并分別與所述光接收模塊、所述電流電壓轉換模塊、所述信號處理模塊連接，用于根據所述信號處理模塊輸出的信號，濾除所述光接收模塊輸出的干擾光電流。

2.根據權利要求1所述一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，其特征在于，所述補償模塊包括有數模轉換電路、信號調理電路、電流注入電路；

所述數模轉換電路分別與所述信號處理模塊、所述信號調理電路連接，用于將所述信號處理模塊輸入的補償信號轉換為模擬信號輸出至所述信號調理電路；

所述信號調理電路包括：第一運算放大器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、接地端子、輸出電壓端子；

所述第一電阻一端連接至所述數模轉換電路，另一端串聯至第一運算放大器反向輸入端；所述第一運算放大器輸出端與所述第三電阻、所述輸出電壓端子、所述第三電容、所述接地端子順序串聯；所述第四電容并聯于所述第三電容兩端；所述第二電容并聯于所述第一運算放大器的反向輸入端及輸出端；所述第二電阻并聯于所述第一運算放大器反向輸入端及所述輸出電壓端子；所述第一電容并聯于所述第二電阻兩端；所述第一運算放大器非反向輸入端與所述地線端子連接；

所述電流注入電路設置有第八電阻，所述第八電阻一端連接至所述輸出電壓端子，另一端接入所述光接收模塊與所述電流電壓轉換模塊間的結點；用于根據所述數模轉換電路輸入的信號向所述電流電壓轉換模塊輸出補償電流。

3.根據權利要求2所述一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，其特征在于，所述電流電壓轉換模塊還包括輔助電流電壓轉換單元；所述輔助電流電壓轉換單元分別與所述光接收模塊、所述信號處理模塊連接，用于提供多一組轉換接口；

所述電流注入電路還設置有第九電阻，用于提供多一個電流注入接口。

4.根據權利要求3所述一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，其特征在于，所述補償模塊還包括信號反相電路；

所述信號反向電路包括第四電阻、第五電阻、第二運算放大器，所述電流電壓轉換模塊的共模電壓端子；

所述第四電阻一端連接至所述輸出電壓端子，另一端連接至第二運算放大器反向輸入端；所述第五電阻并聯于所述第二運算放大器反向輸入端與第二運算放大器輸出端之間；所述共模電壓端子連接至所述第二運算放大器非反向輸入端；所述第九電阻一端連接至第二運算放大器輸出端，另一端接入光接收模塊與輔助電流電壓轉換單元間的結點，用于對所述輸出電壓端子輸出的電流以所述電流電壓轉換模塊的共模電壓為中心進行反相，產生一對以所述電流電壓轉換模塊的共模電壓為中心對稱的電壓。

5.根據權利要求4所述一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，其特征在于，所述第八電阻與所述第九電阻設置為可調式電阻。

6.根據權利要求5所述一種抗環境光干擾的血氧測量裝置，其特征在于，在所述電流電壓轉換模塊與所述模數轉換模塊之間還設置有信號調理模塊，所述信號調理模塊分別與所述電流電壓轉換模塊、所述模數轉換模塊連接，用于當模數轉換模塊中未集成放大濾波電路時，對所述電流電壓轉換模塊輸出的光電壓信號進行放大和/或濾波操作，并輸出給所述模數轉化電路。

7.一種抗環境光干擾的血氧測量的方法，其特征在于，包括以下順序步驟：

設定直流分量閥值的步驟；

啟動發光模塊的步驟；

啟動光接收模塊的步驟；

將光接收模塊輸出的光電流數字化的步驟；

提取光電流數字信號中直流分量的步驟；

判斷所述直流分量是否超范圍的步驟；

若所述直流分量超出范圍，則執行以下步驟：

調整補償量大小的步驟；

按調整后補償量進行補償的步驟；

重新開始提取光電流數學信號中直流分量的步驟；

若所述直流分量未超出范圍，則返回所述提取光電流數字信號中直流分量的步驟。