PCBA血氧仪电路设计与开发
医疗级的家庭用电子产品,血氧仪和血压计应该是比较常见的医疗器械了,无论是血氧仪还是血压计,其实一定意义上,测试反馈的主要是人体器官,心脏、肺的功能是否正常。
新冠的产生,国外普遍认为肺功能出现问题,那么血氧仪的血氧饱和度值就能客观反映人的身体特征。因国外医疗主要是家庭医生为主,大多是顾问式的医疗方式,所以医生建议大家自己购买个血氧仪在家里,自行测量自身身体状况,自然血氧仪成了家庭必备的医疗设备。
在疫情的一波一波冲击下,从国内的生产规模来看,血氧仪出口在短短的2年时间里,应该过亿的市场需求是有的。国内前期的血氧仪生产商一时无法满足这么大的市场需求能力,于是山寨血氧仪迅猛占领了这个市场,并且催生了多平台的血氧仪方案。
国产MCU中的锦锐、中微、灵动微、航顺等等跃跃欲试的推出了自己的血氧仪DOME,希望大家能居于他们产品开发出合格的血氧仪方案来。
对于血氧仪来说,硬件功能的实现是个很容易的问题,但是核心算法开发,才是关键因素,当然核心算法,对于这些模拟医疗设备来说,还是在于大量的临床数据采集,才能得到更加完美的产品方案出来。
本篇咱们不着重探讨血氧仪算法,我们先看看血氧仪硬件电路设计方面的问题。
血氧仪硬件电路主要包括,
1,电源稳压电路
2,二极管驱动控制电路
3、信号放大处理电路
4、显示电路(如是二极管或者LCD屏就需要专门的屏驱电路)
市场的竞争从来是残酷的,血氧仪一开始大家都是采用OLED显示屏作为数据显示,而后由于市场竞争的加剧,大家开发了TFT显示功能的血氧仪方案。
首先这两种屏的成本区别有些大,OLED屏成本偏高,TFT成本低了不少。而两种屏的驱动方式差别不大。其次是加工工艺难度上有所区别,如果是拼人力成本,那么TFT还是要占点优势的。
TFT血氧仪需求猛增,又有些人需要LED的血氧仪,因LED成本低了不少。
LED的电路设计也分为两种模式,一种是LED显示采用焊接的LED模组的方式,这种显示电路灯珠是做到模组里面的,显示更清晰好看,字体颜色比较均匀。
硬件驱动电路就是增加个驱动芯片。电路设计相对简单
后面更有省成本的做法是将灯珠直接贴到PCB板上,电路设计相对复杂,贴片费用比较高,并且PCBA运输需要做灯珠保护,如下图所示。