ROHM新型脈搏傳感器助可穿戴設(shè)備再度升級(jí)

作者 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”。BH1790GLC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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)的綠光并以一個(gè)脈沖信號(hào)表現(xiàn)出來(lái)，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(lái)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(lái)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)。

本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第2期第79頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。