CN203400153U - 基于mems的人体生理参数检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，所述人体生理参数检测装置包括基于MEMS技术集成的集成电路芯片和腕带；所述腕带用于使用时佩戴在手腕上；所述集成电路芯片区分为正面和反面，所述反面为面对手腕的一面，所述正面为背对手腕的一面；所述集成电路芯片的反面集成血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器；所述集成电路芯片的正面集成心率检测传感器和呼吸检测传感器。本实用新型提供一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，具有体积小、易携带、测试功能多样、操作简单、成本低等优点。

Description

基于MEMS的人体生理参数检测装置

技术领域

本实用新型属于生物医学工程、电子电路设计技术领域，具体涉及一种基于MEMS的人体生理参数检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的逐渐提高，对自身健康问题的关注度也越来越高，因此，需要经常测试自身的生理参数。现有技术中，人体生理参数测试设备通常只能测试人体一项或两项生理参数，具有测试功能单一的问题；而且，现有的人体生理参数测试设备体积庞大，不易于携带；还具有操作复杂、成本高的问题，从而为人们的使用带来了不便。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，具有体积小、易携带、测试功能多样、操作简单、成本低等优点。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，所述人体生理参数检测装置包括基于MEMS技术的集成电路芯片和腕带；所述腕带用于使用时佩戴在手腕上；所述集成电路芯片区分为正面和反面，所述反面为面对手腕的一面，所述正面为背对手腕的一面；所述集成电路芯片的反面集成血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器；所述集成电路芯片的正面集成心率检测传感器和呼吸检测传感器。

优选的，所述心率检测传感器和所述呼吸检测传感器的结构相同，分别包括：电容传感器、脉冲宽度调制器、过滤器、电压随耦器、峰值检波器和集成A/D转换器的控制器；所述电容传感器用于感知心脏跳动或腹部起伏引起的震动，所述电容传感器的输出端与所述脉冲宽度调制器的输入端连接；所述脉冲宽度调制器的输出端与所述过滤器的输入端连接；所述过滤器的输出端与所述电压随耦器的输入端连接；所述电压随耦器的输出端与所述峰值检波器的输入端连接；所述峰值检波器的输出端与所述控制器的输入端连接；所述控制器的输出端连接到显示屏幕。

优选的，所述电容传感器包括固定极和可移动极；所述固定极由硅梁或膜制造，所述可移动极通过多晶硅膜片制造；所述多晶硅膜片上电极的面积与其下腔的间距决定了该电容传感器的电容值；当所述多晶硅膜片受外界压力作用时，所述多晶硅膜片发生变形，从而引起所述多晶硅膜片与硅衬底电极之间电容的变化。

优选的，所述血糖浓度检测传感器、所述血氧饱和度检测传感器和所述脉搏检测传感器分别为光传感器。

优选的，所述集成电路芯片的反面设置：第一检测通道、第二检测通道、第三检测通道和内置A/D转换的处理器；所述处理器分别与所述第一检测通道、所述第二检测通道和所述第三检测通道连接；

所述第一检测通道包括第一光源、第一光探测器和第一信号调理电路；所述第一光探测器的输出端通过所述第一信号调理电路与所述处理器连接；

所述第二检测通道包括第二光源、第二光探测器和第二信号调理电路；所述第二光探测器的输出端通过所述第二信号调理电路与所述处理器连接；

所述第三检测通道包括第三光源、第三光探测器和第三信号调理电路；所述第三光探测器的输出端通过所述第三信号调理电路与所述处理器连接；

所述血糖浓度检测传感器集成所述第一检测通道；所述血氧饱和度检测传感器集成所述第二检测通道和所述第三检测通道；所述脉搏检测传感器集成所述第二检测通道和所述第三检测通道。

优选的，所述第一信号调理电路、所述第二信号调理电路和所述第三信号调理电路的结构相同，均分别包括：电流到电压转换器、内置滤波器的前置放大器、比较器、放大器和校准硬件；所述电流到电压转换器、所述前置放大器、所述比较器和所述放大器串联后连接到所述处理器；并且，所述校准硬件的输入端与所述放大器的输出端连接；所述校准硬件的输出端与所述比较器的输入端连接；所述校准硬件还设置有参考信号输入接口。

优选的，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别为基于VCSEL架构的光源；所述第一光探测器、所述第二光探测器和所述第三光探测器分别为基于半导体光电二极管的光探测器。

优选的，所述第一光源为1100纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器；所述第二光源为1060纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器；所述第三光源为1100纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器。

本实用新型提供的基于MEMS的人体生理参数检测装置，具有以下优点：

(1)体积小，直接佩戴在手腕使用，具有易携带的优点；

(2)能够测试血糖浓度、血氧饱和度、脉搏、心率和呼吸五种生理参数，具有测试功能多样的优点；

(3)三个检测通道在处理器的控制下，采用时分复用的工作方式，从而测试血糖浓度、血氧饱和度和脉搏三项参数，简化了系统配置的复杂度，也节约了成本；

(4)利用光学性质测量血糖、血氧饱和度和脉搏，利用电容属性测量心率和呼吸，具有测试结构简单、测试结果准确和易操作的优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于MEMS的人体生理参数检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的集成电路芯片反面的布局图；

图3为本实用新型提供的利用光学性质测量血糖、血氧饱和度和脉搏的原理图；

图4为本实用新型提供的第一检测通道、第二检测通道和第三检测通道分时多工的工作原理图；

图5为本实用新型提供的心率检测传感器和呼吸检测传感器的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，本实用新型提供一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，所述人体生理参数检测装置包括基于MEMS技术集成的集成电路芯片和腕带；所述腕带用于使用时佩戴在手腕上；所述集成电路芯片区分为正面和反面，所述反面为面对手腕的一面，所述正面为背对手腕的一面；所述集成电路芯片的反面集成血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器；所述集成电路芯片的正面集成心率检测传感器和呼吸检测传感器。

其中，集成电路反面集成的血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器均为光传感器，利用光学性质测量血糖、血氧饱和度和脉搏。集成电路正面集成的心率检测传感器和呼吸检测传感器利用电容属性测量心率和呼吸。测量心率时，只需要将手腕放置在心脏位置，即可检测心率；测量呼吸时，只需要将手腕放置在腹部，即可测量呼吸。

以下分别介绍集成电路芯片反面和正面的电路原理图：

(一)集成电路芯片反面

如图2所示，为集成电路芯片反面的布局图，集成电路芯片的反面设置：第一检测通道、第二检测通道、第三检测通道和内置A/D转换的处理器；处理器分别与第一检测通道、第二检测通道和第三检测通道连接；

其中，第一检测通道包括第一光源、第一光探测器和第一信号调理电路；第一光探测器的输出端通过第一信号调理电路与处理器连接；

第二检测通道包括第二光源、第二光探测器和第二信号调理电路；第二光探测器的输出端通过第二信号调理电路与处理器连接；

第三检测通道包括第三光源、第三光探测器和第三信号调理电路；第三光探测器的输出端通过第三信号调理电路与处理器连接。

第一信号调理电路、第二信号调理电路和第三信号调理电路的结构相同，均分别包括：电流到电压转换器、内置滤波器的前置放大器、比较器、放大器和校准硬件；电流到电压转换器、前置放大器、比较器和放大器串联后连接到处理器；并且，校准硬件的输入端与放大器的输出端连接；校准硬件的输出端与比较器的输入端连接；所述校准硬件还设置有参考信号输入接口。

血糖浓度检测传感器集成第一检测通道；血氧饱和度检测传感器集成第二检测通道和第三检测通道；脉搏检测传感器集成第二检测通道和第三检测通道。

本实用新型中，血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器均为利用光学性质测量血糖、血氧饱和度和脉搏。具体的，集成电路中嵌入光探测器，采用半导体材料硅si。该材料的集成是MEMS技术的一部分。该材料具有低暗电流、高速度、在波长400至1000纳米之间具有良好的灵敏度。其工作原理如图3所示，红外光入射在手腕的皮肤表面，并发生反射，光探测器将反射的光信号转换为电信号，并与参考信号比较，由信号处理单元对得到的差分信号进行处理。最终以血液中的葡萄糖浓度的形式展示结果。采用VCSEL结构的光源能够保证发射的光直接进入组织间液或血浆

血糖浓度检测传感器集成第一检测通道；血氧饱和度检测传感器集成第二检测通道和第三检测通道；脉搏检测传感器集成第二检测通道和第三检测通道，其原理为：(1)通过第一检测通道测量血糖浓度，并且，第一光源为发射1100nm纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器，当第一光源发射1100nm的光后，葡糖糖通过吸收或反射该频段的光波进而影响测量的透射或反射信号。(2)同时使用第二检测通道和第三检测通道测量血氧饱和度和脉搏，并且，第二光源为发射1060纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器；第三光源为发射1100纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器。原理为：因为含氧的血液吸收光的波长为1060nm，无氧血液吸收1100nm的光，本实用新型中，同时使用两个独立波长(1060纳米和1100纳米)的发光二极管作为照射光源，光源发射的光将透过人体皮肤的组织，部分光被人体组织吸收，剩余的部分经过反射后被光探测器检测到。光探测器所接收到的光强随着血液充盈程度的变化而变化，输出的电信号也作相应变化。使用电子线路放大这些变化的电信号就可以得到随着心跳而周期变化的脉搏波。另外，实际应用中，第一光源、第二光源和第三光源采用基于VCSEL架构的光源，VCSEL：全名为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)，以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源。其具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信，光互连，光存储等领域。与此同时，VCSEL相比于传统的边发射激光器，具有不稳定的偏振模式输出，在注入电流由小持续增大或由大持续降低时，可以发生偏振转换，在改变某些其它参量时，也能发现偏振模式的转换，当这种转换呈现短时的跳变特性时，称为偏振开关。

本实用新型中，第一检测通道、第二检测通道和第三检测通道采用分时多工的工作方式，从而检测血糖浓度、血氧饱和度和脉搏。具体的工作方式如图4所示，其中，D1-第一光探测器，D2-第二光探测器，D3-第三光探测器，I1-第一光探测器输出的电流，I2-第二光探测器输出的电流，I3-第三光探测器输出的电流，1-电流到电压转换器，2-内置滤波器的前置放大器，3-比较器，R-参考信号，4-放大器，5-校准硬件，6-内置18位A/D转换的MCU。

如真值表1所示，VCSEL结构的光源和对应的光检测器采用分时多工的方式工作。在时间t1，第一光源和D1被启动。I1是得到的电流。通过电流到电压转换器、内置滤波器的前置放大器、比较器、放大器和校准硬件的处理后，终端再经过MCU的处理，得到最终的血糖浓度。

同样的，在时间t2，第二光源、第三光源和其对应的第二光探测器和第三光探测器同时被启动。经过调理电路的处理后，输入到MCU，再经过MCU的处理，得到最终的血氧饱和度和脉搏的测量值。

更具体的，检测血糖时，只有第一光源S1和邻近的第一光探测器D1被启用。光源发射1100nm纳米的光。测量血氧饱和度时，第二光源、第三光源、第二光探测器和第三光探测器同时被启用，第二光源发射1060nm的光，第三光源发射1100nm的光。由于含氧血液吸收1060nm的光，不含氧血氧吸收1100nm的光，光探测器将会接收到不同的信号。

血糖检测与血氧、脉搏检测采用时分复用的方式工作。其中脉冲发生器产生的方波频率为921.6kHz。这个频率值与IBM PC的波特率兼容。计数器需要连续进行60秒的脉冲计数。即测量一次需要1分钟的时间。但是，完成从皮肤收集和处理反射光可能仅仅需要几秒钟的时间。

计数器每隔一分钟反转其输出。1分钟的时间被分配到每一次测量。包括光的入射、吸收、反射、入射到光检测器以及最终的信号处理，以得出结果。

计数器将被设置为从脉冲发生器进行脉冲计数。它需要进行60秒的脉冲计数。如果方波的频率是921.6千赫，在一个光学测量过程中，计数器将计数55×106个脉冲信号。

当reset置于0时，血糖检测将会被启动。S1和D1将会开始检测血糖。如果reset一直置于0，芯片将会一直检测血糖。

当reset置于1时，血氧和血糖检测将会以分时多工的方式工作。具体操作见真值表1。

表1

Reset	Cout	Sel_SD	Sel1	Sel2	Y1	Y2
							1	0	0	0	0	S1	D1
1	1	1	1	1	S2	D2

Reset	Cout	Sel_SD	Sel1	Sel2	Y1	Y2
							0	0	0	0	0	S1	D1
0	1	0	0	0	S1	D1

相关数据的计算

【VCSEL光源的输出】

其中b是耦合系数

第m个模式下的复杂时间相关振幅，ω⁰ _m是模式频率。

【光的反射】

在测量过程中，射向人体组织的光束将会发生吸收和反射。进入组织的光会由于组织中的可移动结构，如红细胞，根据多普勒效应发生频率偏移。反射的一部分光会入射到光检测器的表面上。

时刻t在位置x的探测器感光面积的反射用公式表示为：

$D_T(t,x)=\underset{m=-M}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(D_{\mathrm{Rm}}(t,x)+D_{\mathrm{Qm}}(t,x))---\left(1\right)$

其中DRm(t，x)是复杂的电磁场，由m激光模式和不移动的结构反射所产生。

DQm(t，x)是复杂的电磁场，由m激光模式和可移动结构(如红细胞)反射产生。如果与ω⁰ _m比较，多普勒频率偏移较小，可认为是一个窄带随机过程，用如下的公式表示：

其中，

散落在可移动结构的窄带的复振幅。

【光电探测器电流】

任意的值接近但大于零的光电流i(t，x)，与光检测器在位置x的感光面积DT(t，x)的瞬时强度呈正比，在噪声被忽略的情况下。

i(t，x)＝K(D_T(t，x)D_T*(t，x))

                                               (4)

K为仪器常数，包括检测器的量子效率，星号表示复数共轭。

将公式(1)-(3)插入到公式(4)中得到，

由于DSm(t，x)的窄带性质，光电流的功率谱集中在离散频率。如果光检测器的输出信号是低通滤波。则公式(5)中的索引1＝1，光电流的形式可以表示为：

整体感光面积辐射强度下的总光电流可以表示为    (6)

方程(7)中的第一项表示未发生频率移位的光束产生的电流。

方程(7)中的第二项表示光检测器感光区域上未发生频率移位和发生频率移位的外差混合。

血糖值的任何变动，都会导致血流量的改变，血流量与血糖值间接成比例。通过分析，人们根据光子透传人体组织的深度。能够得到组织中血糖的详细状况。

通过分析处理公式7中的光电探测器电流，人们可以通过光子穿透人体组织的深度得到血液中葡萄糖的信息。通过这种技术，任何光学不均匀的影响(结构性或代谢变化)都可以在人体组织进行检测。

【血氧的计算方法】

通过两种不同的波长，可以计算计算氧合血红蛋白C_HbO2和脱氧血红蛋白C_Hb的浓度，如下面的公式所示：

${\mathrm{\μ}}_a\left({\mathrm{\λ}}_1\right)=\ln \left(10\right){\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HbO}}_2}\left({\mathrm{\λ}}_1\right)C_{{\mathrm{HbO}}_2}+\ln \left(10\right){\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{Hb}}\left({\mathrm{\λ}}_1\right)C_{\mathrm{Hb}}$

${\mathrm{\μ}}_a\left({\mathrm{\λ}}_2\right)=\ln \left(10\right){\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HbO}}_2}\left({\mathrm{\λ}}_2\right)C_{{\mathrm{HbO}}_2}+\ln \left(10\right){\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{Hb}}\left({\mathrm{\λ}}_2\right)C_{\mathrm{Hb}}$

这里，λ₁和λ₂是两个波长；

和ε_Hb是HbO₂和Hb的摩尔消光系数；

和C_Hb是HbO₂和Hb在组织中的摩尔浓度；

血氧饱和度可以被计算为：

${\mathrm{SO}}_2=\frac{C_{{\mathrm{HbO}}_2}}{C_{{\mathrm{HbO}}_2}+C_{\mathrm{Hb}}}.$

(二)集成电路芯片正面

集成电路芯片的正面集成心率检测传感器和呼吸检测传感器，心率检测传感器和所述呼吸检测传感器的结构相同，如图5所示，分别包括：电容传感器、脉冲宽度调制器、过滤器、电压随耦器、峰值检波器和集成A/D转换器的控制器；所述电容传感器用于感知心脏跳动或腹部起伏引起的震动，所述电容传感器的输出端与所述脉冲宽度调制器的输入端连接；所述脉冲宽度调制器的输出端与所述过滤器的输入端连接；所述过滤器的输出端与所述电压随耦器的输入端连接；所述电压随耦器的输出端与所述峰值检波器的输入端连接；所述峰值检波器的输出端与所述控制器的输入端连接；所述控制器的输出端连接到显示屏幕。

其中，电容传感器包括固定极和可移动极；固定极由硅梁或膜制造，可移动极通过多晶硅膜片制造；多晶硅膜片上电极的面积与其下腔的间距决定了该电容传感器的电容值；当多晶硅膜片受外界压力作用时，多晶硅膜片发生变形，从而引起多晶硅膜片与硅衬底电极之间电容的变化。可移动极用于身体测量，当靠近心脏位置时，用于测量心跳；当靠近胃部时，用于测量呼吸。电容传感输出电压依赖于两个电极平面之间的距离。电容的两极用于电流充放电，改变两个电极之间的间距，将会改变电容传感器的电容量，通过电压输出被测量出来。该种检测方法具有极高的精确性和稳定性。

电容式传感器不容易产生噪声，且不容易随温度变化。由于内部反馈电路，通常具有较小的功耗，但却具有较大的带宽。

实际使用时，当检测呼吸时，将集成电路芯片的正面置于腹部，在人呼吸过程中，会导致腹部的收缩和扩张运动，通过集成电路中嵌入的电容传感器检测到腹部起伏引起的震动，该震动引起电容值的改变。该电容值的变化通过模拟电压值的改变进一步表现出来，即得到的人体呼吸频率。除显示器件外，其他器件都集成在MEMS集成电路上。

作为一种实例，电容传感器电容值的变化与多晶硅膜片的偏移量相关，膜片的偏移量由膜片中心挠度方程公式给出，

ω₀＝(PR∧4)/49.6D

其中，ω₀是抗弯刚度D下的最大偏转；R-半径；P-均匀压力；

抗弯刚度D由下式给出：

D＝EyH³/12(1-v²)；

其中，Ey表示杨氏模量，W表示柏松比，硅的柏松比为0.3；电容式传感器的相对压力灵敏度由下式给出：

$S_R\left(C\right)=\frac{1}{2(V_p-V_d)}\frac{d{V}_{\mathrm{out}}}{d_p}=\frac{2C_0+2C_p}{{(C_0+C_x+2C_p)}^2}\frac{{\mathrm{dc}}_x}{\mathrm{dp}};$

其中，S_R(C)＝相对压力灵敏度；

＝电压灵敏度；C＝压敏电容；C₀＝参考电容；C_p＝寄生电容；C_x＝由电极形成的电容。

本实用新型提供的基于MEMS的人体生理参数检测装置，具有以下优点：

(1)体积小，直接佩戴在手腕使用，具有易携带的优点；

(2)能够测试血糖浓度、血氧饱和度、脉搏、心率和呼吸五种生理参数，具有测试功能多样的优点；

(3)三个检测通道在处理器的控制下，采用时分复用的工作方式，从而测试血糖浓度、血氧饱和度和脉搏三项参数，简化了系统配置的复杂度，也节约了成本；

(4)利用光学性质测量血糖、血氧饱和度和脉搏，利用电容属性测量心率和呼吸，具有测试结构简单、测试结果准确和易操作的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述人体生理参数检测装置包括基于MEMS技术的集成电路芯片和腕带；所述腕带用于使用时佩戴在手腕上；所述集成电路芯片区分为正面和反面，所述反面为面对手腕的一面，所述正面为背对手腕的一面；所述集成电路芯片的反面集成血糖浓度检测传感器、血氧饱和度检测传感器和脉搏检测传感器；所述集成电路芯片的正面集成心率检测传感器和呼吸检测传感器。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述心率检测传感器和所述呼吸检测传感器的结构相同，分别包括：电容传感器、脉冲宽度调制器、过滤器、电压随耦器、峰值检波器和集成A/D转换器的控制器；所述电容传感器用于感知心脏跳动或腹部起伏引起的震动，所述电容传感器的输出端与所述脉冲宽度调制器的输入端连接；所述脉冲宽度调制器的输出端与所述过滤器的输入端连接；所述过滤器的输出端与所述电压随耦器的输入端连接；所述电压随耦器的输出端与所述峰值检波器的输入端连接；所述峰值检波器的输出端与所述控制器的输入端连接；所述控制器的输出端连接到显示屏幕。

3.根据权利要求2所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述电容传感器包括固定极和可移动极；所述固定极由硅梁或膜制造，所述可移动极通过多晶硅膜片制造；所述多晶硅膜片上电极的面积与其下腔的间距决定了该电容传感器的电容值；当所述多晶硅膜片受外界压力作用时，所述多晶硅膜片发生变形，从而引起所述多晶硅膜片与硅衬底电极之间电容的变化。

4.根据权利要求1所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述血糖浓度检测传感器、所述血氧饱和度检测传感器和所述脉搏检测传感器分别为光传感器。

5.根据权利要求4所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述集成电路芯片的反面设置：第一检测通道、第二检测通道、第三检测通道和内置A/D转换的处理器；所述处理器分别与所述第一检测通道、所述第二检测通道和所述第三检测通道连接；

所述第一检测通道包括第一光源、第一光探测器和第一信号调理电路；所述第一光探测器的输出端通过所述第一信号调理电路与所述处理器连接；

所述第二检测通道包括第二光源、第二光探测器和第二信号调理电路；所述第二光探测器的输出端通过所述第二信号调理电路与所述处理器连接；

所述第三检测通道包括第三光源、第三光探测器和第三信号调理电路；所述第三光探测器的输出端通过所述第三信号调理电路与所述处理器连接；

所述血糖浓度检测传感器集成所述第一检测通道；所述血氧饱和度检测传感器集成所述第二检测通道和所述第三检测通道；所述脉搏检测传感器集成所述第二检测通道和所述第三检测通道。

6.根据权利要求5所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述第一信号调理电路、所述第二信号调理电路和所述第三信号调理电路的结构相同，均分别包括：电流到电压转换器、内置滤波器的前置放大器、比较器、放大器和校准硬件；所述电流到电压转换器、所述前置放大器、所述比较器和所述放大器串联后连接到所述处理器；并且，所述校准硬件的输入端与所述放大器的输出端连接；所述校准硬件的输出端与所述比较器的输入端连接；所述校准硬件还设置有参考信号输入接口。

7.根据权利要求5或6所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别为基于VCSEL架构的光源；所述第一光探测器、所述第二光探测器和所述第三光探测器分别为基于半导体光电二极管的光探测器。

8.根据权利要求7所述的基于MEMS的人体生理参数检测装置，其特征在于，所述第一光源为1100纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器；所述第二光源为1060纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器；所述第三光源为1100纳米微机电系统可调谐垂直腔面发射激光器。

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