【应用方案】芯海科技助力高精度血氧仪应用快速开发CS32L...

鸣涧

【应用方案】芯海科技助力高精度血氧仪应用快速开发CS32L010血氧仪应用方案
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疫情防控三年，终迎最后决战。随着12月7日国家“新十条”防疫政策的发布，动态清零时代已成过去。在逐步全面开放的新形势下，家用的指夹式脉搏血氧仪，成为人们居家防疫和自我健康监测的必备品，市场需求也随之迎来爆发式增长。

早在疫情爆发的2020年初，芯海科技（股票代码：688595）凭藉自身的模拟信号链+MCU双平台优势，在第一时间迅速推出了红外额温枪、指夹式血氧仪相关的芯片产品和解决方案，得到了健康监测市场和众多客户高度认可。

当前，随着公司在健康防护领域的持续布局，相关产品序列愈发成熟完善。

指夹式脉搏血氧仪产品应用

血氧饱和度（SpO2）是血液中的血红蛋白和氧分子结合程度的指标，可体现身体的摄氧状况，在呼吸系统疾病治疗中，常被用于判断肺部功能恢复情况。

由国家有关部门印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》中指出，当指氧饱和度（从手指上测量的血氧饱和度）低于93％（健康者在98％左右）即为重症患者，需及时就医。因此，家中常备实时检测血氧状况的指夹式血氧仪，有助于人们科学防疫。

指夹式脉搏血氧仪是一种针对血氧饱和度的无创测量仪器，其血氧测量的工作原理是采用两束不同波长的光（红光波长660nm，红外光波长910nm或940nm）照射人体指端，由光敏组件获取测量信号。通过检测还原血红蛋白和氧合血红蛋白对两种不同波长光吸收的区别，测量数据之差就是测量血氧饱和度的基本数据。

目前，芯海科技旗下CS32L010、CS32F030、CSU18P88等系列产品，能够提供更高精度、更强性能、更低功耗且成熟可靠更易开发的血氧仪应用方案。

推荐产品（一）CS32L010

目前，在血氧测试中660nm和910nm是最常见的两个波长。但是，由于人体血红蛋白除了血红蛋白和氧合血红蛋白之外，还有其他的血红蛋白，例如常见的有碳氧血红蛋白等，因此要想做到更高精度的血氧测量，除了上述两个波长以外，还需增加高至8个波长，通过检测更多的波长吸收的区别，将所获取数据经过处理分析，从而测量得出血氧饱和度值。芯海科技推出的32位MCU CS32L010系列低功耗MCU，内嵌32位ARM®Cortex®-M0内核，可运行最高24MHz，内置64Kbytes Flash，4Kbytes SRAM，内部集成12 位高性能ADC模块、电压比较器，以及RTC、比较器、多路UART、SPI、I2C和PWM等丰富外设接口。
CS32L010还具有非常优秀的低功耗特性，低至1μA的休眠功耗，低至30μA/MHz的运行功耗，并集成了LPUART、LPTIM、LVD等低功耗外设，大幅延长待机时间和电池寿命。

[color=rgb(163, 163, 163) !important]此外，CS32L010拥有多个定时器，包括高级定时器TIM1、通用定时器TIM2，基础定时器TIM10/TIM11，实现PWM输出、外部计数、时钟捕获、占空比测量等功能，更支持低功耗定时器LPTIM，以降低运行功耗。

CS32L010数字式血氧仪方案应用框图

推荐产品（二）CS32F030

CS32F030系列是一款32位高可靠性MCU，采用ARM® Cortex®-M0 内核，频率48MHz，最高集成64Kbytes Flash和8Kbytes SRAM，内置12位高精度、高转换速率的SAR ADC模块，1个高级定时器，5通道DMA控制器，并提供丰富的通信接口（I2C、SPI/I2S和USART）和多达11个定时器，具备高可靠性、高精度、低功耗等特点。

CS32F030集成INL低至1.2LSB的高性能12位ADC、温漂60ppm/℃的内部参考电压和温度传感器等， 主力客户实现医疗级精度，且提供一系列电源工作模式，以满足不同的低功耗应用。

CS32F030集成RC Hybrid+Calibration架构的高性能ADC，通过芯海专利的误差控制技术和测试手段，12位ADC的有效精度可达11bit。并且CS32F030在出厂前，100%经过110℃的高温测试，确保产品的质量和高一致性，从而满足医疗产品的精度和质量要求。

CS32F030的模拟式血氧仪方案应用框图

目前，芯海科技CS32系列MCU因其高精度测量和稳定可靠的产品特性，以及极高的软硬件兼容性和充足的备货，客户无需改板，在一天内即可完成替换，实现快速交付，因而获得众多行业知名终端客户的高度认可和大批量出货。

除了上述针对主流血氧仪应用的产品之外，在低成本血氧仪应用领域，芯海科技可提供CSU18P88系列，该产品具备高可靠性ADC ，80M~2G 射频干扰，50000d 不跳，能够根据需求选择 LED 显示/LCD 显示，是一款适用于高性价比血氧仪的产品。

此外，在医疗级血氧仪应用领域，芯海科技还有高性能智能模拟SoC芯片CS32A010系列、PPG芯片CS1262的开发方案也在逐步释放。

在血氧仪产品的应用开发生态上，芯海科技提供用户手册、设计文档、配套SDK等丰富完备的资料，帮助客户工程师快速上手，从而将更多的精力投放到终端产品系统化实现当中，创造出更具市场竞争优势的产品。

产品选型表