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ROHM新型脈搏傳感器助可穿戴設(shè)備再度升級(jí)

2017-04-13 06:07:42喬北
電子產(chǎn)品世界 2017年2期
關(guān)鍵詞:濾光片綠光脈搏

喬北

在光學(xué)傳感器方面有多年經(jīng)驗(yàn)的RoHM近日推出一款適用于運(yùn)動(dòng)手環(huán)等可穿戴設(shè)備的脈搏傳感器“BH1790GLC”。BHl790GLC的基本工作原理圖如圖1所示,該傳感器主要由左側(cè)的綠色LED發(fā)射器和右側(cè)的信號(hào)接收器組成,其中,左側(cè)綠色的LED發(fā)射綠光到人體,人體心臟在收縮和舒張的過程中,血管中的血流體積會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)血流體積變多的時(shí)候(血紅蛋白含量多),反射回來的綠光就會(huì)變少;血流體積變小的時(shí)候(血紅蛋白含量少),反射回來的綠光也就會(huì)變多,最終右側(cè)的信號(hào)接收器接收到發(fā)射回來的綠光并以一個(gè)脈沖信號(hào)表現(xiàn)出來,根據(jù)脈沖的數(shù)量可以計(jì)算人體的脈搏數(shù)。

功耗和檢測(cè)精度的新突破

脈搏傳感器在室外應(yīng)用時(shí),由于有大量噪聲信號(hào)(太陽(yáng)光譜較為復(fù)雜)的存在,會(huì)給傳感器的檢測(cè)帶來很大的干擾。ROHM的BH1790GLC采用適合脈搏檢測(cè)的符合綠色光波的光電二極管,同時(shí)感光部分采用綠色光的濾波片和紅外截止濾光片相結(jié)合的脈搏傳感器專有的濾光片結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)的高精度測(cè)量,而且將紅外線的影響降低到以往產(chǎn)品的1/10以下,即使在劇烈運(yùn)動(dòng)和太陽(yáng)光等紅外線干擾較強(qiáng)的環(huán)境下,也可獲得穩(wěn)定的脈搏數(shù)據(jù)。

ROHM的BH1790GLC脈搏傳感器的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)更高要求的低功耗。脈搏傳感器的功耗主要來源于兩個(gè)方面,即LED的驅(qū)動(dòng)電流及芯片內(nèi)部的功耗。傳感器運(yùn)用高精度檢測(cè),因而LED的亮度不需要很強(qiáng)就可以檢測(cè)到高質(zhì)量的信號(hào),同時(shí)在內(nèi)部放大器方面采用電容式積分放大器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的跨阻放大器,從而極大地降低了傳感器的功耗,新產(chǎn)品的功耗比以往產(chǎn)品降低74%。

另外,由于BH1790GLC采用低亮度、低VF電壓的LED元件,可檢測(cè)脈搏信號(hào),不再需要以往所需的LED電源所用的DCDC電路,從而可以減少30%的安裝面積,有助于減輕工程師的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。

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