血氧仪核心硬件电路设计及Multisim仿真
J1，J4组成红光灯通路，J2，J3组成红外灯的通路，两种组合分时工作，按照固定频率顺塑封电感序导通。
3．2 光电转换及信号处理
光自制电感电二极管接反向电压后串接一个1 MΩ的精密电阻，将微弱的光电流信号转变为电压信号，通过一个电压跟随器，降低后级电路对该信号的影响，提高带负载的能力。因有用的血压波信号约为 0．7～3 Hz，考虑过渡带的影响，在设计各低通、带通电路时要对各截止频率进行合理的设定，电路图如图3所示。
由于脉搏信号具有如下特点：(1)信号微弱，易引入背景干扰。(2)频率低，主要频谱分布在20 Hz以内。因此选用一交流信号源来模拟实际信号，在通过电压跟随器后，首先通过一阶RC低通电路提取出直流信号，截止频率通过将R1和C2代入公式f0=d.jpg求得为0．015 9 Hz，可通过伯德仪XBP1观察仿真结果，如图4所示。
带通滤波电路首先让信号通过两个相同的二阶低通滤波电路，让超过截止频率的信号以2倍于一阶滤波的速率共模电感器厂家电感器滑落，再通过一阶高通滤波电路，使有工字电感用的频率段信号通过。
由于各运放都有负反馈，所以工作在线性区，可利用“虚短”“虚断”原则对各节点列写基尔霍夫方程式，整理得到输出比输入的关系式，求出比值为0．707时的频率值，即为该滤波电路的截止频率。
二阶低通滤波电路：下标分别表示图中各个节点，V10，V7相当于此部分电路的输入和输出。
将数值代入C4=C5=C，R2=R3=R，式（1）～式（3）整理为
比值为0．707时的频率即为截止频率11.25Hz
一阶高通滤波电路：在高频时电压增益为.jpg低频时接近于零，截止频率.
，总体的带通滤波效果如图6所示。
对分离出的交直流信号进行模数转换后由微处理器执行运算，得到—个周期内红光交直流信号之比与红外光交直流信号之比的比值。根据血氧饱和度的定义和比尔兰伯特定律对血氧饱和度进行数学推导，可发现血氧饱和度与该比值的关系只与带氧与不带氧血红素对各色光的吸收系数有关。由此，通过编程使微处理器根据不同的手指透光所对应的比值计算出相应的血氧饱和度。
4 结束语
近红外双波长透射式光电脉搏血氧测定法，已得到了业界的普遍认同，可实现对人体血氧量的无创、实时监测。此系统MSP系列微处理器的选择降低了运行功耗，由于内部自带一些模数转换部件可减小整个设计的体积，可真正实现长时间、灵活便携地测量。通过Muhisim仿真软件对所设计的电路进行了仿真，仿真结果与理论结果相吻合。
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