Проектирование измерительных медицинских приборов с микропроцессорным управлением. Строев В.М - 37 стр.

UptoLike

37
Для подобных небольших конструкций разработчики используют
микропроцессоры с высокой степенью интеграции и со сверхнизким энер-
гопотреблением, что достигается снижением количества внешних компо-
нентов, необходимых при проектировании. В этом случае элементы цепи
сигнала, управление питанием и драйвер дисплея интегрированы в мик-
роконтроллер.
Конфигурация данной схемы такова, что в обратной связи цепи сиг-
нала используется инвертирующий усилитель с резистором с переменным
коэффициентом сопротивления. Сопротивление резистора обратной связи
управляется колебаниями выхода с небольшими изменениями в интен-
сивности света из-за высокого уровня чувствительности цепи. Некоторые
сигналы могут быть как положительными, так и отрицательными. Тран-
симпедансный усилитель с поддержкой двойного автонуля питания по-
зволяет поддерживать амплитуду выходного сигнала очень близкой к ну-
лю. Специальный резистор, привязанный к напряжению –5 В, позволяет
свести к минимуму ошибки, так как напряжение на выходе становится
очень близко к 0.
Для среднего и высокого класса реализаций пульсоксиметров более
высокая точность аналоговых компонентов с низким уровнем тока может
потребовать повышение производительности процессора. Технология с
пониженным энергопотреблением DSP процессора может устранить ис-
кажения сигнала, вызванные другими источниками света или движением,
произошедших во время чтений данных, извлекая только интересующий
сигнал. DSP-технология позволяет получать точные показания с очень
низким уровнем сигналов через сложные алгоритмы. Эти дополнительные
возможности обработки очень полезны в пульсоксиметре для измерения
поглощения дополнительных длин волн при обнаружении насыщения
других видов гемоглобина.
Точность измерения обеспечивается включением интегрального
трансимпедансного усилителя, у которого нет теплового шума из-за нали-
чия резистора обратной связи и нет проблем со стабильностью, которые
обычно встречаются в трансимпедансных усилителях с использованием
больших резисторов обратной связи. Используя один фотодиод с двумя
интегральными трансимпедансными усилителями, устраняются тёмные
токи и ошибки окружающего света, так как ошибки, общие для обоих
усилителей, могут быть вычтены. Кроме того, эти усилители позволяют
синхронизировать сигнал на целое число, кратное частоте переменного
тока, обеспечивая чрезвычайно высокое подавление шумов. Трансимпе-
дансный усилитель может быть легко изменён путём манипулирования
настройки. Кроме того, высокая точность АЦП предполагает маленькие
размеры, отличную производительность и однокристальные решения для
измерения фотодиодов.