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可孚氧立得血氧仪拆解:成抗疫神器被疯抢?

2023-01-04 10:22:59 来源:半导体器件应用网 作者:susan 点击:1857

在医疗电子设备中,血氧仪利用红外光技术,透过手指皮肤和肌肉骨骼组织后的光亮度,可以精准的检测人体血氧饱和度和脉搏,令病人免受采血检测的痛苦。血氧仪适用于任何年龄段的人,特别是帮助有血管疾病、呼吸系统疾病的人检测出缺氧危险,预防发病。

近期,在应对新冠感染的特殊时期,血氧仪被掀起又一次购买风暴。因为血氧仪是新冠临床诊断的方法之一,血氧持续低于95,很大可能肺部有炎症,《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》更是指出:血氧饱和度是判断重症病例的关键条件之一,静息状态下吸空气时血氧饱和度≤93%,判断为重型。

淘宝血氧仪

图源淘宝

在淘宝电商平台上,出售血氧仪的商家用防疫、抗为噱头进行销售。当前,血氧仪供不应求,多数血氧仪显示售罄或者预售。中国工业和信息化部消费品工业司司长何亚琼12月29日在发布会上介绍,工信部组织北京、河北、江苏、深圳等地工信主管部门和生产企业加大指夹式脉搏血氧仪生产供应,日产量由12月初的11.5万部提升至25万部以上。工信部将继续帮助企业扩大产能,加快满足市场需求。

血氧仪在近期销量火爆,在新冠临床检测中也发挥了重要作用,因此《半导体器件应用》杂志对可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78进行拆机图解,揭秘便携式血氧仪用到的核心半导体元器件有哪些?

血氧仪测量原理

由于血液中的血红细胞,其中含氧血红蛋白和还原血红蛋白这两种血红蛋白对红光和红外线由不同的吸收能力。还原血红蛋白吸收的红光较多,红外线较少。而含氧血红蛋白则相反,它吸收的红光较少,红外线较多。通过在指甲式血氧仪的同一位置设置红光LED和红外线LED灯,当光线从手指的一面穿透到另一面,被光敏二极管接受后,可产生对应比例的电压。经过单片机处理,将输出结果显示在液晶显示屏上。

可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78

 血氧仪全貌

可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78 参数:

血氧仪侧面

型号规格:OXH78

血氧仪参数

氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78静止状态为黑色息屏状态,外观为长方体,与其他市面上的血氧仪无异。

 人测血氧仪

在放入手指时,可以看到最上面的下面数字部分跟上方波浪部分均显示为直线,过了约3秒后,下方直线部分开始先显示数值,左侧为血氧饱和度,右侧为心率,最上方黄线直线也逐渐显示为波动的波浪线,为脉搏波形。

可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78拆解

人手拆

首先,用螺丝刀撬开了指甲式脉搏血氧仪转动关节处的卡口,将指夹式脉搏血氧仪一分为二,显示板上盖与电池仓部分。  

电池仓

在显示屏背面是电池盖,在电池仓里面是两节5号南孚聚能环三代碱性电池  1.5V  

控制板

指夹式血氧仪控制板

接着稍微用力打开顶部的外壳,可以看到里面是有OLED显示屏以及控制板的序列号。

全部背面

正面1、2

指夹式血氧仪芯片

随后再拆开卡着控制板的卡扣,掰开连线,控制板便可卸下;特写一些下控制板正面;

元器件1 为贴片电感器,具体参数未标识。

元器件2丝印号为号9AN4L SOT-23-5封装,具体型号未知。

控制板背面

背面

指夹式血氧仪芯片

因为上一部已经将卡扣分离了,所以只需要翻过来就可以看到控制板的背面。

红色传感器

指夹式血氧仪芯片

首先红色位置为:红外光传感器 ,由于缺乏标识,具体型号未知。

控制板背面使用的核心元器件:

核心元器件

指夹式血氧仪核心芯片

元器件1:

芯片1

型号:CS32F030C8T6系列

血氧仪核心芯片

主控MCU部分,可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78采用的是芯海科技CS32F030C8T6系列芯片,芯片采用高性能的32位ARM® Cortex®-M0 内核,嵌入高达64Kbytes flash和8Kbytes SRAM,最高工作频率48MHz。030系列包含2种不同封装类型,涵盖20脚到48脚等多款产品。芯片提供标准的通信接口(I2C、SPI/I2S和USART),1路12bit ADC,7个16bit定时器, 1个增强控制型PWM定时器。

CS32F030系列微控制器的工作温度范围为-40度~85度/-40度~105度,工作电压范围2V~5.5V。芯片提供一系列电源工作模式,以满足不同的低功耗应用。

应用场景:控制器、手持设备、A/V接收器、数字TV、PC外设、游戏和GPS平台,工业应用等等。

电气特性

血氧仪核心芯片有关参数

元器件2:

芯片第二

型号:CSU18M92系列

指夹式血氧仪核心芯片

CSU18M92系列芯片芯海科技的一款高精度SOC芯片,该芯片是一款支持 4 电极交流测脂、 高精度人体称重的 SOC。芯片包含人体阻抗测量模块 BIM、 24bit Sigma-Delta ADC、 8K×16 位 MTP 程序存储器、 128 字节EEPROM 和 896 字节数据存储器。

芯片支持低功耗工作模式。为了减小芯片功耗, 可以让 CPU 停止工作使芯片进入停止(Halt)或 、休眠(Sleep)模式。

主要特性:

•RISC CPU

•振荡器

•外设

•专用微控制器

•电源电压

•功耗

•封装

应用场景:人体阻抗测量、人体秤、快速上秤、厨房秤

产品资料可参考:

产品资料1

产品资料2

产品资料3

指夹式血氧仪核心芯片有关参数

元器件3:

芯片第三

S8050三极管BC807三极管

指夹式血氧仪芯片

S8050三极管类型:NPN(左侧)BC807三极管 类型:PNP(右侧)。这两类三极管都是半导体基本元器件之一。具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。最主要的功能是电流放大和开关作用。

元器件4:

芯片第四

S8050三极管类型:NPN

指夹式血氧仪芯片

半导体器件应用网总结

半导体器件应用网通过拆解了解到,这款可孚旗下品牌氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78主控芯片部分,是由高性能的芯海科技CS32F030C8T6系列芯片以及高精度CSU18M92系列芯片组成,还有其他一些重要元器件,所以具有实时的处理性能,能够做到在3秒钟左右就可显示测试数据,另外高精度soc芯片实现了更高的续航里程并且有限降低了所需的电池成本。据了解,CS32F030集成RC Hybrid+Calibration架构的高性能ADC,通过芯海专利的误差控制技术和测试手段,12位ADC的有效精度可达11bit。并且CS32F030在出厂前,100%经过110℃的高温测试,确保产品的质量和高一致性,从而满足医疗产品的精度和质量要求。

值得一提的是,氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78相对突出的地方在于,在同等位的指夹式血氧仪中,从其配置的主控芯片来看,氧立得指夹式脉搏血氧仪OXH78是一款性价比较高的血氧仪。具备实时处理性,便携灵活,续航能力高等优点,与此同时该款血氧仪可以说集齐了医学功能的集成电路,现代信息科学等学科元素,对于发展电子设备多功能化,多场景化有着重要的意义。

当前,正是新冠感染的特殊时期也是高峰期,指夹式血氧仪可以帮助协助检测。有关专家也表示,对一些高风险人群,如肺间质纤维化、慢阻肺,甚至肺部肿瘤等有基础疾病的病人,八十多岁、甚至九十岁高龄老人,感染新冠了,买一个简易的指夹式血氧仪,还是有必要的。 我们也希望不止血氧仪,半导体厂商能开发更多可以有利于对抗新冠病毒的医疗电子产品。

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