隨著生活節(jié)奏的加快，工作壓力的加大，越來越多的人開始注重健身，如此一來，可穿戴健身追蹤設(shè)備就變得很流行。通過對脈搏血氧測量原理的研究，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)只要測量出兩種波長的透射光在一個(gè)完整的脈搏波中光強(qiáng)度的變化量就可以計(jì)算出血氧飽和度。心率傳感信號接收芯片可準(zhǔn)確測量脈搏波形、心率值、血氧值和血管微循環(huán)參數(shù)等信息。App可將數(shù)據(jù)發(fā)送往云端，利用“云端”大數(shù)據(jù)分 析技術(shù)提供更多信息，例如血壓趨勢、呼吸頻率、心率變異性等人體健康指數(shù)。

耳朵是僅次于手指尖，毛細(xì)血管次豐富的地方，相對于手腕而言，光學(xué)式測量方案，從耳機(jī)會更容易到得到高質(zhì)量的PPG信號，更有利于更高精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)心率與血氧效果的測試。血氧飽和度（SpO2）是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白（HbO2）的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白（Hb）容量的百分比，即血液中血氧的濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。

心率和血氧飽和度作為人體健康參數(shù)的重要指標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測兩者的動(dòng)態(tài)變化，能夠?yàn)轭A(yù)防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。集成到耳機(jī)上，心率傳感信號接收芯片可跟蹤運(yùn)動(dòng)時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測，靜態(tài)對脈搏波進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，波形分析，數(shù)據(jù)比對，可以實(shí)現(xiàn)心腦血管疾病預(yù)警功能。

信號處理電路對來自傳感器的信號進(jìn)行處理，信號經(jīng)過放大、濾波，得到一定幅度的信號。這個(gè)信號送入到A/D轉(zhuǎn)化電路，實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，被數(shù)字化之后的信號經(jīng)過單片機(jī)按照血氧算法計(jì)算后得到血氧飽和度。

人體耳廓內(nèi)部有著豐富的毛細(xì)血管，由頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)垂直沿著耳道區(qū)域運(yùn)行，毛細(xì)血管系統(tǒng)貫穿耳屏和耳垂。而且由于耳部的皮膚相對比較薄，減少了皮膚非血液組織對光束的穩(wěn)定吸收，使光強(qiáng)度損失較低，提高了采集信號的信噪比。

另外，佩戴耳機(jī)后，心率血氧傳感芯片會與耳廓緊密貼合。即使人們從事各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，耳朵位置也保持相對穩(wěn)定。因此在這個(gè)位置采集信號抗干擾性能強(qiáng)，穩(wěn)定度高，并且方便攜帶。

三合一心率血氧傳感芯片 - PE-S7018LM-WHC3IN

這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理一款應(yīng)用在監(jiān)測耳機(jī)上的臺灣旺泓心率血氧傳感芯片，又稱三合一心率血氧傳感芯片 - PE-S7018LM-WHC3IN，大部分可穿戴設(shè)備采用光電容積脈搏波描記法(PPG)來測量心率及其他生物計(jì)量指標(biāo)。PPG 是一種將光照進(jìn)皮膚并測量因血液流動(dòng)而產(chǎn)生的光散射的方法。該方法非常簡單，光學(xué)心率傳感器基于以下工作原理：當(dāng)血流動(dòng)力發(fā)生變化時(shí)，例如血脈搏率(心率)或血容積(心輸出量)發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)入人體的光會發(fā)生可預(yù)見的散射。

三合一心率血氧傳感芯片 - PE-S7018LM-WHC3IN的特性：

1.8mmx2.0mmSMDLED，0.6mm厚度

低功耗

廣角

包裝：4000/件

通過無鉛認(rèn)證

四個(gè)主要技術(shù)元件來測量心率：

1、光發(fā)射器 —通常至少由兩個(gè)光發(fā)射二極管(LED)構(gòu)成，它們會將光波照進(jìn)皮膚內(nèi)部。

2、光電二極管和模擬前端(AFE) —這些元件捕獲穿戴者折射的光，并將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于計(jì)算可實(shí)際應(yīng)用的心率數(shù)據(jù)。

3、加速計(jì) —加速計(jì)可測量運(yùn)動(dòng)，與光信號結(jié)合運(yùn)用，作為 PPG 算法的輸入。

4、算法 —算法能夠處理來自 AFE 和加速計(jì)的信號，然后將處理后的信號疊加到 PPG 波形上，由此可生成持續(xù)的、運(yùn)動(dòng)容錯(cuò)心率數(shù)據(jù)和其他生物計(jì)量數(shù)據(jù)。

審核編輯 黃宇