CN116509387A - 指夹式脉搏血氧仪及其抗静电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子产品抗静电技术领域，具体提供了一种指夹式脉搏血氧仪及其抗静电方法，指夹式脉搏血氧仪包括红外光发射器、光敏传感器、主控模块、血氧处理模块、第一电源转换模块和第二电源转换模块；血氧处理模块分别与红外光发射器和光敏传感器连接，主控模块分别与血氧处理模块和第二电源转换模块连接，第一电源转换模块分别与主控模块和血氧处理模块连接；其抗静电方法包括：采用第二电源转换模块为主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电，当血氧处理模块死机时，所述主控模块自动向第一电源转换模块发出PWM信号；所述第一电源转换模块接收到PWM信号后启用，使得血氧处理模块复位重启。提高了产品抗静电能力。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品抗静电技术领域，特别涉及一种指夹式脉搏血氧仪及其抗静电方法。
背景技术
人体静电可达几千伏甚至几万伏，因此在用户电子产品的时候，人体的静电一定会通过接触部位传递到产品上，甚至可能传递到电子产品内部元器件上，导致电子器件因为无法承受过高的静电冲击，而出现部分功能或者整体功能瞬间或者长时间失效，使产品功能出现问题，严重可能直接烧毁产品，因此提高产品的防静电能力，是每个设计工程师必须做的事情，防静电能力越好，产品的稳定性就越可靠，产品的使用寿命就越长。
具体到指夹式脉搏血氧仪，其电气原理如图1所示，具体工作流程为：按键开机——插入手指——提取血氧饱和度和脉率数据——分析血氧饱和度和脉率数据——显示测试数据；针对防静电，指夹式脉搏血氧仪主要是通过一些防静电器件来进行防护设计，如TVS管，压敏电阻，磁珠，电感等器件，同时采用PCB走线来对静电进行疏导等方式；按照这样的设计，目前该类产品只能满足接触放电±6KV，空气放电±8KV，超过该数值的静电就会影响其正常工作，例如：在接触放电±8KV或者空气放电±15KV时，指夹式脉搏血氧仪的显示屏幕上显示数据会丢失(即没有显示数据)，还会出现血氧处理模块传感器工作异常等情况。这是因为血氧处理模块一般都是采用集成IC设计，集成IC的抗静电能力一般都只能做到±2KV，前端的应用部分红外-红光发光二极管及光电传感器抗静电能力一般也是±2KV，当应用部分出现突然接触到静电，并且静电通过红外-红光发光二极管及和光电传感器也会传送给血氧处理模块，而因为这些器件无法承受超过±2KV的静电，因而立即导致器件内部失效，出现产品无法正常工作，即功能失效。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种指夹式脉搏血氧仪抗静电方法，包括红外光发射器、光敏传感器、主控模块、血氧处理模块、第一电源转换模块和第二电源转换模块；
所述血氧处理模块分别与红外光发射器和光敏传感器连接，采用红外线照射手指进行脉搏和血氧检测；
所述主控模块分别与血氧处理模块和第二电源转换模块连接，所述第二电源转换模块用于给主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；
所述第一电源转换模块分别与主控模块和血氧处理模块连接，所述第一电源转换模块用于接收主控模块的PWM信号后，使得血氧处理模块复位重启。
可选的，所述第二电源转换模块包括第一稳压芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7；
所述第一稳压芯片U1的引脚1作为电源输入端，所述第一稳压芯片U1的引脚1分别与引脚3、电容C3的阳极和电容C5的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚5作为电源输出端且与所述第一电源转换模块的输入端连接，所述第一稳压芯片U1的引脚5分别与电容C1的阳极、电容C2的阳极和电容C4的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚4与电容C7的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚2、电容C1的阴极、电容C2的阴极、电容C3的阴极、电容C4的阴极、电容C5的阴极和电容C7的阴极接地；
所述第一电源转换模块包括第二稳压芯片U2、电容C10、电容C11、电阻R9、电容C12、电容C13、电容C15、铁氧体磁珠FB2和铁氧体磁珠FB3；
所述第二稳压芯片U2的引脚1作为输入端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚1分别与电容C10的阳极、电容C11的阳极和电阻R9的一端连接，所述第二稳压芯片U2的引脚3与电阻R9的另一端连接并连接主控模块用于接收PWM信号；所述第二稳压芯片U2的引脚5作为输出端，所述第二稳压芯片U2的引脚5分别与电容C12的阳极、电容C13的阳极、铁氧体磁珠FB2的一端和铁氧体磁珠FB3的一端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚4与电容C15的阳极连接；所述第二稳压芯片U2的引脚2、电容C10的阴极、电容C11的阴极、电容C12的阴极、电容C13的阴极和电容C15的阴极接地；所述铁氧体磁珠FB2的另一端和铁氧体磁珠FB3的另一端与血氧处理模块连接。
可选的，所述主控模块包括微控制单元U4、电容C20、电阻R12和电阻R14；
所述微控制单元U4的引脚4分别与电容C20的阳极和电阻R14的一端连接，所述微控制单元U4的引脚1、引脚5、引脚17和电阻R14的另一端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述微控制单元U4的引脚31与电阻R12的一端连接；所述微控制单元U4的引脚25与第一电源转换模块连接，用于接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，自动向第一电源转换模块发出PWM信号；所述微控制单元U4的引脚33、电容C20和电阻R12的另一端接地；所述微控制单元U4的引脚7和引脚8与血氧处理模块连接。
可选的，所述血氧处理模块包括血氧处理芯片U3和电阻R13；
所述红外光发射器包括红外线发光二极管D8；所述光敏传感器包括红外光敏二极管D9；
所述血氧处理芯片U3的引脚11和引脚12分别与红外线发光二极管D8的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚15和引脚16分别与红外光敏二极管D9的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚13和引脚14与第一电源转换模块连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚1和引脚5与主控模块连接。
可选的，所述主控模块连接有显示器，所述显示器与第二电源转换模块连接。
可选的，所述第一电源转换模块的输入端和第二电源转换模块的电源输入端与电池连接。
本发明还提供了一种指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，包括：
设置两个电源转换模块，即第一电源转换模块和第二电源转换模块；
采用第二电源转换模块为主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；
当主控模块接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，所述主控模块自动向第一电源转换模块发出PWM信号；
所述第一电源转换模块接收到PWM信号后启用，使得血氧处理模块复位重启。
可选的，所述主控模块对非正常载波信号的宽度进行调制，得到脉冲波形，脉冲波形包括形状和幅值，形成PWM信号。
可选的，所述主控模块还对非正常载波信号进行以下处理：
对非正常载波信号按照设定增强比例进行信号增强处理；
对增强后的非正常载波信号进行分离得到第一载波信号和第二载波信号；
对第一载波信号进行脉冲宽度调制形成PWM信号传输给第一电源转换模块；
对第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据，根据信号强度数据进行转换计算得到干扰强度数据。
可选的，对第二载波信号进行数字转化时，还进行以下处理：
根据第二载波信号的传输路径，确定传输误差系数；
将传输误差系数和第二载波信号作为输入参数，输入主控模块中预先设置的基于神经网格的补偿模型进行训练，得到训练后的第二载波信号；
根据第一载波信号对训练后的第二载波信号进行校正，得到校正后的第二载波信号；
将校正后的第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据。
本发明的指夹式脉搏血氧仪及其抗静电方法，采用电源连接第二电源转换模块，第二电源转换模块通过DVDD同时连接主控模块和第一电源转换模块，第一电源转换模块输出AVDD以及AVCC连接血氧处理模块并为其进行供电，主控模块通过PWM信号线连接第一电源转换模块；本方案应用了复位手段来提高指夹式脉搏血氧仪的抗静电能力，当遭受超过±2KV的静电(例如超过±6KV的较高接触放电或者超过±8KV的较高空气放电)时，可能导致血氧检测模块内部的器件失效，出现产品无法正常工作(即功能失效)，这时察觉主控模块血氧检测模块异常(包括无信号或者信号异常)则会通过PWM信号线向第一电源转换模块输出L电平信号，第一电源转换模块接收到PWM信号后，立即临时中断对血氧处理模块的AVDD以及AVCC供电输出，并马上恢复对血氧处理模块的AVDD以及AVCC供电输出，从而实现血氧处理模块的重启恢复，使得产品很快可以恢复正常使用，防止血氧处理模块由于高强静电或者其他原因发生死机。应用主控模块的自动侦测判定，正常情况下，第一电源转换模块通过铁氧体磁珠形成AVDD和AVCC两种类型供电提供给血氧处理模块，当血氧处理模块工作异常时，对异常的血氧检测模块进行自动修复；本方案可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性；可以增加指夹式脉搏血氧仪的使用寿命，延长指夹式脉搏血氧仪的生命周期；可以提高指夹式脉搏血氧仪在安规等相关检测的通过率和顺利获取相关的资质认证等，在同行竞争中，可以提高产品的市场竞争力，为企业带来更多效益。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有技术的指夹式脉搏血氧仪的电气原理示意图；
图2为本发明实施例中一种指夹式脉搏血氧仪的电气原理示意图；
图3为本发明的指夹式脉搏血氧仪实施例采用的第一电源转换模块和第二电源转换模块的电路连接示意图；
图4为本发明的指夹式脉搏血氧仪实施例采用的主控模块的电路连接示意图；
图5为本发明的指夹式脉搏血氧仪实施例采用的血氧处理模块、红外光发射器和光敏传感器的电路连接示意图；
图6为本发明实施例中一种指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，本发明实施例提供了一种指夹式脉搏血氧仪，包括红外光发射器、光敏传感器、主控模块、血氧处理模块、第一电源转换模块和第二电源转换模块；
所述血氧处理模块分别与红外光发射器和光敏传感器连接，采用红外线照射手指进行脉搏和血氧检测；
所述主控模块分别与血氧处理模块和第二电源转换模块连接，所述第二电源转换模块用于给主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；
所述第一电源转换模块分别与主控模块和血氧处理模块连接，所述第一电源转换模块用于接收主控模块的PWM信号后，使得血氧处理模块复位重启。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案采用电源连接第二电源转换模块，第二电源转换模块通过DVDD同时连接主控模块和第一电源转换模块，第一电源转换模块输出AVDD以及AVCC连接血氧处理模块并为其进行供电，主控模块通过PWM信号线连接第一电源转换模块；本方案应用了复位手段来提高指夹式脉搏血氧仪的抗静电能力，当遭受超过±2KV的静电(例如超过±6KV的较高接触放电或者超过±8KV的较高空气放电)时，可能导致血氧检测模块内部的器件失效，出现产品无法正常工作(即功能失效)，这时察觉主控模块血氧检测模块异常(包括无信号或者信号异常)则会通过PWM信号线向第一电源转换模块输出L电平信号，第一电源转换模块接收到PWM信号后，立即临时中断对血氧处理模块的AVDD以及AVCC供电输出，并马上恢复对血氧处理模块的AVDD以及AVCC供电输出，从而实现血氧处理模块的重启恢复，使得产品很快可以恢复正常使用，防止血氧处理模块由于高强静电或者其他原因发生死机。应用主控模块的自动侦测判定，正常情况下，第一电源转换模块通过铁氧体磁珠形成AVDD和AVCC两种类型供电提供给血氧处理模块，当血氧处理模块工作异常时，对异常的血氧检测模块进行自动修复；对指夹式脉搏血氧仪的内部电源供电采用分布式的供电格局，实现了各模块供电的可控性。本方案可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性；可以增加指夹式脉搏血氧仪的使用寿命，延长指夹式脉搏血氧仪的生命周期；可以提高指夹式脉搏血氧仪在安规等相关检测的通过率和顺利获取相关的资质认证等，在同行竞争中，可以提高产品的市场竞争力，为企业带来更多效益。
在一个实施例中，如图3所示，所述第二电源转换模块包括第一稳压芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7；
所述第一稳压芯片U1的引脚1作为电源输入端，所述第一稳压芯片U1的引脚1分别与引脚3、电容C3的阳极和电容C5的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚5作为电源输出端且与所述第一电源转换模块的输入端连接，所述第一稳压芯片U1的引脚5分别与电容C1的阳极、电容C2的阳极和电容C4的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚4与电容C7的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚2、电容C1的阴极、电容C2的阴极、电容C3的阴极、电容C4的阴极、电容C5的阴极和电容C7的阴极接地；
所述第一电源转换模块包括第二稳压芯片U2、电容C10、电容C11、电阻R9、电容C12、电容C13、电容C15、铁氧体磁珠FB2和铁氧体磁珠FB3；
所述第二稳压芯片U2的引脚1作为输入端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚1分别与电容C10的阳极、电容C11的阳极和电阻R9的一端连接，所述第二稳压芯片U2的引脚3与电阻R9的另一端连接并连接主控模块用于接收PWM信号；所述第二稳压芯片U2的引脚5作为输出端，所述第二稳压芯片U2的引脚5分别与电容C12的阳极、电容C13的阳极、铁氧体磁珠FB2的一端和铁氧体磁珠FB3的一端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚4与电容C15的阳极连接；所述第二稳压芯片U2的引脚2、电容C10的阴极、电容C11的阴极、电容C12的阴极、电容C13的阴极和电容C15的阴极接地；所述铁氧体磁珠FB2的另一端和铁氧体磁珠FB3的另一端与血氧处理模块连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的第二电源转换模块采用第一稳压芯片U1和多个电容形成上述第二电源转换模块的连接电路，对电池提供的电源进行稳压处理，避免电池使用中的衰减影响，使得主控模块和血氧处理模块可以持续得到电压稳定的供电；第一电源转换模块采用第二稳压芯片U2、多个电容、电阻和铁氧体磁珠形成上述第一电源转换模块的连接电路，通过连接主控模块用于接收PWM信号，在血氧处理模块由于高强静电或者其他原因发生死机时，立即激活并通过铁氧体磁珠形成AVDD和AVCC两种类型供电，重启血氧处理模块，从而让指夹式脉搏血氧仪可以正常使用；可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性。
在一个实施例中，如图4所示，所述主控模块包括微控制单元U4、电容C20、电阻R12和电阻R14；
所述微控制单元U4的引脚4分别与电容C20的阳极和电阻R14的一端连接，所述微控制单元U4的引脚1、引脚5、引脚17和电阻R14的另一端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述微控制单元U4的引脚31与电阻R12的一端连接；所述微控制单元U4的引脚25与第一电源转换模块连接，用于接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，自动向第一电源转换模块发出PWM信号；所述微控制单元U4的引脚33、电容C20和电阻R12的另一端接地；所述微控制单元U4的引脚7和引脚8与血氧处理模块连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过主控模块与血氧处理模块连接，当血氧处理模块由于高强静电或者其他原因发生死机时，主控模块得到非正常载波信号，经脉宽调制处理，将PWM信号传输给第一电源转换模块，立即激活第一电源转换模块给血氧处理模块供电，使得血氧处理模块重启，从而让指夹式脉搏血氧仪可以正常使用；可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性。
在一个实施例中，如图5所示，所述血氧处理模块包括血氧处理芯片U3和电阻R13；
所述红外光发射器包括红外线发光二极管D8；所述光敏传感器包括红外光敏二极管D9；
所述血氧处理芯片U3的引脚11和引脚12分别与红外线发光二极管D8的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚15和引脚16分别与红外光敏二极管D9的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚13和引脚14与第一电源转换模块连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚1和引脚5与主控模块连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的血氧处理模块采用；其中血氧处理芯片U3和电阻R13，通过与主控模块连接，当血氧处理模块由于高强静电或者其他原因发生死机时，可以触发主控模块向第一电源转换模块传输PWM信号，启用第一电源转换模块；配合第一电源转换模块与血氧处理芯片U3的连接，给血氧处理模块供电，使得血氧处理模块重启，从而让指夹式脉搏血氧仪可以正常使用；可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性；其中，血氧处理芯片U3的引脚13与铁氧体磁珠FB3的另一端连接，血氧处理芯片U3的引脚14与铁氧体磁珠FB2的另一端连接；血氧处理芯片U3的引脚1与微控制单元U4的引脚7连接，血氧处理芯片U3的引脚5与微控制单元U4的引脚8连接。
在一个实施例中，如图2所示，所述主控模块连接有显示器，所述显示器与第二电源转换模块连接；
所述第一电源转换模块的输入端和第二电源转换模块的电源输入端与电池连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置显示器，在指夹式脉搏血氧仪使用时，可以显示指夹式脉搏血氧仪的工作情况以及测量得到的脉搏和血氧数据，实现本体可视化，使得指夹式脉搏血氧仪能够独立(携带)使用；通过第一电源转换模块和第二电源转换模块与电池连接，可以对电池输出的供电进行稳压处理，避免电池使用中的衰减影响，使得主控模块和血氧处理模块可以持续得到电压稳定的供电，避免主控模块和血氧处理模块因为电源不稳缩短寿命，从而提高产品整体的使用寿命。
如图6所示，本发明实施例提供了一种指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，包括：
S100：设置两个电源转换模块，即第一电源转换模块和第二电源转换模块；
S200：采用第二电源转换模块为主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；即第二电源转换模块作为主要供电来源；
S300：当主控模块接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，所述主控模块自动向第一电源转换模块发出PWM信号；
S400：所述第一电源转换模块接收到PWM信号后启用，使得血氧处理模块复位重启。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案应用复位手段来提高指夹式脉搏血氧仪的抗静电能力；应用主控模块的自动侦测判定，当血氧处理模块工作异常时，对异常的血氧检测模块进行自动修复；对指夹式脉搏血氧仪的内部电源供电采用分布式的供电格局，实现了各模块供电的可控性。本方案可以提高产品的抗静电干扰能力，能够经受的接触放电超过±6KV，空气放电超过±8KV，增强了指夹式脉搏血氧仪的可靠性；可以增加指夹式脉搏血氧仪的使用寿命，延长指夹式脉搏血氧仪的生命周期；可以提高指夹式脉搏血氧仪在安规等相关检测的通过率和顺利获取相关的资质认证等，在同行竞争中，可以提高产品的市场竞争力，为企业带来更多效益。
在一个实施例中，在S300步骤中，主控模块对非正常载波信号的宽度进行调制，得到脉冲波形，脉冲波形包括形状和幅值，形成PWM信号。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案采用脉冲宽度调制(PWM)技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。脉冲宽度调制简称脉宽调制，是将模拟信号变换为脉冲的一种技术，一般变换后脉冲的周期固定，但脉冲的占空比会依模拟信号的大小而改变；调制的信号为数字形式，无需进行数模转换，信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小，增强噪声抵抗能力。
在一个实施例中，所述主控模块还对非正常载波信号进行以下处理：
对非正常载波信号按照设定增强比例进行信号增强处理；
对增强后的非正常载波信号进行分离得到第一载波信号和第二载波信号；
对第一载波信号进行脉冲宽度调制形成PWM信号传输给第一电源转换模块；
对第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据，根据信号强度数据进行转换计算得到干扰强度数据。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过增强处理提高非正常载波信号的可识别度，分离得到第一载波信号和第二载波信号，将第一载波信号用于脉冲宽度调制，形成PWM信号并传输给第一电源转换模块，通过数字转化对第二载波信号进行处理，得到信号强度数据，最终通过转换计算得到干扰强度数据；本方案在抗高强度静电的基础上，还可以测量出作为干扰源的高强度静电的强度，使得用户可以了解自身由于穿着衣料和气候等因素影响会产生的静电情况，从而引导用户对主要生活场所(如住宅和办公室)的微气候调节以及穿着衣物材质的选择，持续改善皮肤健康状况。
在一个实施例中，对第二载波信号进行数字转化时，还进行以下处理：
根据第二载波信号的传输路径，确定传输误差系数；
将传输误差系数和第二载波信号作为输入参数，输入主控模块中预先设置的基于神经网格的补偿模型进行训练，得到训练后的第二载波信号；
根据第一载波信号对训练后的第二载波信号进行校正，得到校正后的第二载波信号；
将校正后的第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过预先设定的基于神经网格的补偿模型，对输入的传输误差系数和第二载波信号进行训练，可以降低传输路径对第二载波信号的影响，再通过校正，可以进一步提高第二载波信号的保真性，避免由于第二载波信号失真导致的数值误差，提高了对作为干扰源的高强度静电的测量精度。
在一个实施例中，所述血氧处理模块通过以下方式控制其连接的红外光发射器的输入功率：
在血氧处理模块内设置衰减评估模型，所述衰减评估模型在对血氧处理模块进行衰减评估时，采用以下公式计算红外光发射器的功率衰减量：
上式中，γ表示红外光发射器的功率衰减量；n表示红外光发射器的不同工作温度的数量；k1和k2分别表示血氧处理模块工作状态曲线的第一拟合系数和第二拟合系数，根据血氧处理模块的供电电路确定，k1的取值范围为(0.98×10-9，1.0×10-8)，k2的取值范围为(0.5×10-3，4.3×10-3)；ti表示红外光发射器的第i个工作温度；Ti表示红外光发射器在第i个工作温度ti时的累计工作时长；
根据衰减评估中计算得到的功率衰减量，血氧处理模块对红外光发射器的输入功率进行补偿。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过衰减评估模型对血氧处理模块进行衰减评估，并根据衰减评估对对红外光发射器的输入功率进行补偿，可以提高红外光发射器所发出的红外光强度的稳定性，持续保持红外光强度满足脉搏和血氧测量精度需要，防止由于红外光发射器的衰减影响脉搏和血氧测量的效果与精度；其中，衰减评估模型用于计算红外光发射器功率衰减量的公式充分考虑了使用时长与使用温度的影响，通过检测并记录使用时的工作温度及对应工作温度下的持续工作时长，输入上述公式即可量化计算红外光发射器的功率衰减量，将其用于红外光发射器的输入功率补偿能够弥补衰减偏差，长久维持红外光发射器使用时发出红外光强度的稳定性。
可以对采用本发明制作的指夹式脉搏血氧仪样品进行静电模拟测试，测试时，当指夹式脉搏血氧仪通过按键开机后，手指插入测试孔道内，指夹式脉搏血氧仪将通过前端传感器、血氧处理模块和主控模块测量出人体的血氧饱和度及脉率值。当测试数据稳定后，采用静电仪测试仪对产品外壳进行空气放电±15KV或对Micro-USB金属部分进行接触放电±8KV测试，当测试中血氧模拟模块或红外光发射器和光敏传感器遇到静电冲击，此时主控模块通过网络FREQ检测到无效载波数据，将通过主控模块的微控制单元U4的引脚25(PA15，PWM)发出控制信号，对血氧处理模块的供电系统，进行复位(低电平复位，高电平工作)；经过测试验证，在进行静电测试过程中主控模块、血氧处理模块、显示屏等工作一直保持稳定，无数据丢失现象，无信号显示提示，血氧仪一直处于正常工作状态，不受放静电测试影响；由此可见，产品可以经受比现有产品更高的静电冲击，本发明的产品抗静电能力得到明显增强。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，包括红外光发射器、光敏传感器、主控模块、血氧处理模块、第一电源转换模块和第二电源转换模块；
所述血氧处理模块分别与红外光发射器和光敏传感器连接，采用红外线照射手指进行脉搏和血氧检测；
所述主控模块分别与血氧处理模块和第二电源转换模块连接，所述第二电源转换模块用于给主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；
所述第一电源转换模块分别与主控模块和血氧处理模块连接，所述第一电源转换模块用于接收主控模块的PWM信号后，使得血氧处理模块复位重启。
2.根据权利要求1所述的指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，所述第二电源转换模块包括第一稳压芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C7；
所述第一稳压芯片U1的引脚1作为电源输入端，所述第一稳压芯片U1的引脚1分别与引脚3、电容C3的阳极和电容C5的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚5作为电源输出端且与所述第一电源转换模块的输入端连接，所述第一稳压芯片U1的引脚5分别与电容C1的阳极、电容C2的阳极和电容C4的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚4与电容C7的阳极连接；所述第一稳压芯片U1的引脚2、电容C1的阴极、电容C2的阴极、电容C3的阴极、电容C4的阴极、电容C5的阴极和电容C7的阴极接地；
所述第一电源转换模块包括第二稳压芯片U2、电容C10、电容C11、电阻R9、电容C12、电容C13、电容C15、铁氧体磁珠FB2和铁氧体磁珠FB3；
所述第二稳压芯片U2的引脚1作为输入端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚1分别与电容C10的阳极、电容C11的阳极和电阻R9的一端连接，所述第二稳压芯片U2的引脚3与电阻R9的另一端连接并连接主控模块用于接收PWM信号；所述第二稳压芯片U2的引脚5作为输出端，所述第二稳压芯片U2的引脚5分别与电容C12的阳极、电容C13的阳极、铁氧体磁珠FB2的一端和铁氧体磁珠FB3的一端连接；所述第二稳压芯片U2的引脚4与电容C15的阳极连接；所述第二稳压芯片U2的引脚2、电容C10的阴极、电容C11的阴极、电容C12的阴极、电容C13的阴极和电容C15的阴极接地；所述铁氧体磁珠FB2的另一端和铁氧体磁珠FB3的另一端与血氧处理模块连接。
3.根据权利要求1所述的指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，所述主控模块包括微控制单元U4、电容C20、电阻R12和电阻R14；
所述微控制单元U4的引脚4分别与电容C20的阳极和电阻R14的一端连接，所述微控制单元U4的引脚1、引脚5、引脚17和电阻R14的另一端与第二电源转换模块的电源输出端连接；所述微控制单元U4的引脚31与电阻R12的一端连接；所述微控制单元U4的引脚25与第一电源转换模块连接，用于接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，自动向第一电源转换模块发出PWM信号；所述微控制单元U4的引脚33、电容C20和电阻R12的另一端接地；所述微控制单元U4的引脚7和引脚8与血氧处理模块连接。
4.根据权利要求1所述的指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，所述血氧处理模块包括血氧处理芯片U3和电阻R13；
所述红外光发射器包括红外线发光二极管D8；所述光敏传感器包括红外光敏二极管D9；
所述血氧处理芯片U3的引脚11和引脚12分别与红外线发光二极管D8的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚15和引脚16分别与红外光敏二极管D9的两端连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚13和引脚14与第一电源转换模块连接；
所述血氧处理芯片U3的引脚1和引脚5与主控模块连接。
5.根据权利要求1所述的指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，所述主控模块连接有显示器，所述显示器与第二电源转换模块连接。
6.根据权利要求1所述的指夹式脉搏血氧仪，其特征在于，所述第一电源转换模块的输入端和第二电源转换模块的电源输入端与电池连接。
7.一种指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，其特征在于，包括：
设置两个电源转换模块，即第一电源转换模块和第二电源转换模块；
采用第二电源转换模块为主控模块供电并通过第一电源转换模块给血氧处理模块供电；
当主控模块接收到血氧处理模块死机的非正常载波信号时，所述主控模块自动向第一电源转换模块发出PWM信号；
所述第一电源转换模块接收到PWM信号后启用，使得血氧处理模块复位重启。
8.根据权利要求7所述的指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，其特征在于，所述主控模块对非正常载波信号的宽度进行调制，得到脉冲波形，脉冲波形包括形状和幅值，形成PWM信号。
9.根据权利要求7所述的指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，其特征在于，所述主控模块还对非正常载波信号进行以下处理：
对非正常载波信号按照设定增强比例进行信号增强处理；
对增强后的非正常载波信号进行分离得到第一载波信号和第二载波信号；
对第一载波信号进行脉冲宽度调制形成PWM信号传输给第一电源转换模块；
对第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据，根据信号强度数据进行转换计算得到干扰强度数据。
10.根据权利要求9所述的指夹式脉搏血氧仪的抗静电方法，其特征在于，对第二载波信号进行数字转化时，还进行以下处理：
根据第二载波信号的传输路径，确定传输误差系数；
将传输误差系数和第二载波信号作为输入参数，输入主控模块中预先设置的基于神经网格的补偿模型进行训练，得到训练后的第二载波信号；
根据第一载波信号对训练后的第二载波信号进行校正，得到校正后的第二载波信号；
将校正后的第二载波信号进行数字转化得到信号强度数据。
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