疫情防控三年,終迎最后決戰。隨著12月7日國家“新十條”防疫政策的發布,動態清零時代已成過去。在逐步全面開放的新形勢下,家用的指夾式脈搏血氧儀,成為人們居家防疫和自我健康監測的必備品,市場需求也隨之迎來爆發式增長。
早在疫情(qing)爆發的2020年初,芯海科技(股票代碼(ma):688595)憑藉自身的模擬信號鏈+MCU雙平臺優勢(shi),在第(di)一時間(jian)迅(xun)速(su)推(tui)出了紅外額溫槍、指夾(jia)式血氧儀相關的芯片產(chan)品(pin)和解決方案,得(de)到了健康(kang)監測市場和眾多客戶高度認可。
當前,隨著公司在健康防(fang)護領域的持(chi)續(xu)布局,相(xiang)關產品序列愈發成熟完善。
指夾式脈搏血氧儀產品應用
血(xue)氧飽和度(du)(SpO2)是血(xue)液中(zhong)的(de)(de)血(xue)紅蛋白和氧分子結合(he)程度(du)的(de)(de)指標,可(ke)體現身體的(de)(de)攝氧狀況,在(zai)呼(hu)吸(xi)系(xi)統疾病治療中(zhong),常被用于判斷肺部功(gong)能恢(hui)復情況。
由國家有(you)關(guan)部門印(yin)發(fa)的《新型冠(guan)狀病毒肺炎診療方案(an)》中(zhong)(zhong)指出,當指氧飽(bao)和度(從手指上測(ce)量的血氧飽(bao)和度)低(di)于93%(健康者在98%左(zuo)右)即為(wei)重癥患者,需(xu)及時(shi)就醫。因此(ci),家中(zhong)(zhong)常備(bei)實時(shi)檢測(ce)血氧狀況的指夾式(shi)血氧儀,有(you)助(zhu)于人們科學(xue)防疫。
指夾式(shi)脈(mo)搏血氧(yang)(yang)儀(yi)是(shi)一種針(zhen)對(dui)血氧(yang)(yang)飽(bao)和度(du)的(de)(de)無創測(ce)量(liang)(liang)儀(yi)器,其血氧(yang)(yang)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)工(gong)作(zuo)原理是(shi)采用兩(liang)束不同波長的(de)(de)光(guang)(紅(hong)光(guang)波長660nm,紅(hong)外光(guang)波長910nm或940nm)照射人(ren)體指端,由(you)光(guang)敏組件獲取(qu)測(ce)量(liang)(liang)信(xin)號。通過檢(jian)測(ce)還(huan)原血紅(hong)蛋白和氧(yang)(yang)合血紅(hong)蛋白對(dui)兩(liang)種不同波長光(guang)吸收的(de)(de)區別,測(ce)量(liang)(liang)數(shu)據之差就是(shi)測(ce)量(liang)(liang)血氧(yang)(yang)飽(bao)和度(du)的(de)(de)基本數(shu)據。
目前,芯(xin)海科技旗下CS32L010、CS32F030、CSU18P88等(deng)系列產品,能(neng)夠提供更高精度、更強性能(neng)、更低功耗且成(cheng)熟可靠更易開發的血氧儀應用方案。
推薦產品(一)CS32L010
目前,在血氧(yang)測(ce)試(shi)中660nm和(he)(he)910nm是最常見的兩(liang)個波(bo)長。但是,由(you)于人體(ti)血紅(hong)(hong)蛋(dan)白除了血紅(hong)(hong)蛋(dan)白和(he)(he)氧(yang)合血紅(hong)(hong)蛋(dan)白之外,還有其(qi)他的血紅(hong)(hong)蛋(dan)白,例如常見的有碳氧(yang)血紅(hong)(hong)蛋(dan)白等,因此(ci)要想做到更高精度的血氧(yang)測(ce)量,除了上述(shu)兩(liang)個波(bo)長以(yi)外,還需增加高至(zhi)8個波(bo)長,通過檢測(ce)更多的波(bo)長吸收的區別(bie),將所獲取(qu)數據(ju)經過處(chu)理(li)分析,從而測(ce)量得出血氧(yang)飽和(he)(he)度值。
芯海科技推出的32位MCU CS32L010系列低功耗MCU,內嵌32位ARM?Cortex?-M0內核,可運行最高24MHz,內置64Kbytes Flash,4Kbytes SRAM,內部集成12 位高性能ADC模塊、電壓比較器,以及RTC、比較器、多路UART、SPI、I2C和PWM等豐富外設接口。
CS32L010還具有非常優秀的低(di)(di)(di)功(gong)耗特性(xing),低(di)(di)(di)至(zhi)1μA的休眠(mian)功(gong)耗,低(di)(di)(di)至(zhi)30μA/MHz的運行功(gong)耗,并集成了LPUART、LPTIM、LVD等(deng)低(di)(di)(di)功(gong)耗外設,大幅延長待(dai)機時間和(he)電(dian)池壽(shou)命。
此外,CS32L010擁(yong)有多(duo)個定時器(qi),包(bao)括高(gao)級(ji)定時器(qi)TIM1、通用定時器(qi)TIM2,基礎定時器(qi)TIM10/TIM11,實現PWM輸出、外部(bu)計數、時鐘捕獲、占空比測量等功能,更(geng)支(zhi)持(chi)低功耗定時器(qi)LPTIM,以降低運行功耗。
CS32L010數字式血氧儀(yi)方案應用(yong)框圖
推薦產品(二)CS32F030
CS32F030系(xi)列是一款32位高(gao)可(ke)靠性(xing)MCU,采(cai)用ARM? Cortex?-M0 內核(he),頻率48MHz,最高(gao)集成64Kbytes Flash和(he)8Kbytes SRAM,內置(zhi)12位高(gao)精度、高(gao)轉換速率的SAR ADC模塊,1個高(gao)級定時器,5通(tong)道DMA控制(zhi)器,并提(ti)供豐富的通(tong)信接口(kou)(I2C、SPI/I2S和(he)USART)和(he)多達11個定時器,具備高可(ke)靠性(xing)、高精(jing)度(du)、低功(gong)耗等特(te)點。
CS32F030集成INL低至1.2LSB的(de)高(gao)性能12位ADC、溫(wen)漂60ppm/℃的(de)內部參(can)考電壓和溫(wen)度(du)傳(chuan)感器等(deng), 主力客戶實現醫療(liao)級(ji)精(jing)度(du),且提供一(yi)系列(lie)電源工作模式(shi),以滿足不同的(de)低功耗應用。
CS32F030集成(cheng)RC Hybrid+Calibration架(jia)構的高性能(neng)ADC,通(tong)過(guo)芯(xin)海專(zhuan)利的誤差(cha)控制技(ji)術和(he)測(ce)試手段,12位ADC的有效精(jing)度(du)可達11bit。并(bing)且CS32F030在出廠前(qian),100%經(jing)過(guo)110℃的高溫測(ce)試,確保產(chan)品的質(zhi)量和(he)高一致(zhi)性,從而滿足醫療(liao)產(chan)品的精(jing)度(du)和(he)質(zhi)量要求。
CS32F030的模擬(ni)式血(xue)氧(yang)儀方案應用框圖
目前,芯(xin)海(hai)科技CS32系列MCU因其高精度(du)測量(liang)和(he)穩定(ding)可(ke)靠的(de)(de)產品特(te)性,以及(ji)極高的(de)(de)軟硬(ying)件兼容(rong)性和(he)充足的(de)(de)備(bei)貨(huo),客(ke)戶無需(xu)改板,在(zai)一天(tian)內(nei)即可(ke)完成(cheng)替換,實現快速交付,因而(er)獲得眾多行業知(zhi)名終端客(ke)戶的(de)(de)高度(du)認可(ke)和(he)大批量(liang)出貨(huo)。
除了上述(shu)針對主流血(xue)氧儀(yi)應(ying)用(yong)的(de)產品之外,在低成本(ben)血(xue)氧儀(yi)應(ying)用(yong)領域,芯海科技(ji)可(ke)提供(gong)CSU18P88系(xi)列,該產品具備高可(ke)靠(kao)性ADC ,80M~2G 射(she)頻干(gan)擾,50000d 不跳,能夠(gou)根據(ju)需求選擇 LED 顯示/LCD 顯示,是一款適用(yong)于(yu)高性價比血(xue)氧儀(yi)的(de)產品。
此(ci)外,在醫療級血(xue)氧(yang)儀應用領域,芯(xin)海科技還(huan)有高性能智(zhi)能模擬SoC芯(xin)片(pian)(pian)CS32A010系列、PPG芯(xin)片(pian)(pian)CS1262的開發(fa)方(fang)案也在逐步釋放。
在(zai)血(xue)氧儀產(chan)(chan)品的(de)應用開發生態上,芯海科(ke)技提供用戶(hu)手冊、設計文檔(dang)、配套SDK等豐富(fu)完備的(de)資料,幫助(zhu)客戶(hu)工程師(shi)快速上手,從而(er)將更多的(de)精(jing)力投(tou)放(fang)到終端產(chan)(chan)品系(xi)統化(hua)實現(xian)當中,創造出更具市場(chang)競爭優勢的(de)產(chan)(chan)品。
產品(pin)選型表(biao)