[发明专利]一种高精度血氧探头温度检测与波长补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度检测与波长补偿方法，尤其是涉及一种高精度血氧探头温度检测与波长补偿方法。

背景技术

脉搏血氧仪主要用于测量变化血流的特质，包括动脉血氧饱和度、心脏的脉率等等。这些特质的测量可以通过一个无创的血氧探头来实现。通过探头发出的光穿透人体的一部分有血灌注的组织，然后脉搏血氧仪根据光的吸收量来计算出血流的各种特质，比如，动脉血氧饱和度。为了测量人体的组织的动脉血氧饱和度，探头需要两种不同的波长的光(红光LED和红外光LED)来满足脉搏血氧仪的计算要求。因此，血氧饱和度的计算精度就取决于已知的LED波长。然而，每个LED的波长是不尽相同的，甚至同一个LED波长在不同环境、不同时段也是会有变化，发生波长偏移的。因此，脉搏血氧仪血氧饱和度的计算精度会由于血氧探头的波长的偏移而产生一定的误差。对于血氧探头波长的不同，主要的一种解决方案就是在探头上增加一个识别电阻，这个识别电阻主要用来区分探头所对应的波长。脉搏血氧仪工作时，先检测这个电阻的值，然后根据电阻的值来决定血氧饱和度计算时所采用的波长值，这种方法使制造商不需花费高成本即可筛选出唯一波长的LED。然而，虽然识别电阻能够使血氧探头不再局限于单一的一个波长值，但是血氧探头的波长在测量使用时会随探头驱动电流、环境温度等因素的不同而变化，因此，这种方法并不能完全解决血氧波长变化的问题。因为血氧探头工作时波长的偏移主要是由于温度的变化所引起的，因此，本发明主要针对血氧探头工作时可能发生的波长偏移，利用温度、电压、波长三者之间的关系来实现对血氧探头波长的实时补偿，从而弥补探头因波长变化而导致测量误差的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高精度血氧探头温度检测与波长补偿方法。

为解决以上技术问题，本发明实现温度检测的技术方案为：一种高精度血氧探头温度检测方法，关键是：包括如下步骤：

a、给所述血氧探头中设置的发光二极管通过一恒定电流；

b、预先在不同温度下，分别测试所述血氧探头中设置的发光二极管正向压降的变化，并建立起温度与所述发光二极管正向压降之间的一一对应关系；

c、测试所述发光二极管的正向压降，并通过上述b步骤建立起的对应关系，获得温度数据，实现对温度的检测。

作为本发明所述实现温度检测的技术方案的改进，在所述的b步骤和c步骤间还包括b1步骤：即改变所述a步骤中的恒定电流值后返回到所述b步骤；通过b1步骤与b步骤的有限次循环后建立起不同恒定电流值下温度与所述发光二极管正向压降之间的一一对应关系。

为解决以上技术问题，本发明实现波长补偿的技术方案为：一种高精度血氧探头波长补偿方法，关键是：包括如下步骤：

a、给所述血氧探头中设置的发光二极管通过一恒定电流；

b、预先在不同温度下，分别测试所述血氧探头中设置的发光二极管正向压降的变化，并建立起温度与所述发光二极管正向压降之间的一一对应关系；

c、测试所述发光二极管的正向压降，并通过上述b步骤建立起的对应关系，获得温度数据，实现对温度的检测；

d、利用检测所述高精度血氧探头发光二极管的正向电压的变化量来计算波长的变化量，从而实现对血氧探头波长的补偿。

作为本发明以上波长补偿方法技术方案的改进，所述的d步骤具体包括如下步骤：

d1、利用二极管的特性，在不同的环境温度下，通过测试所述发光二极管的正向压降的变化，建立起所述发光二极管正向压降与所述发光二极管的峰波长之间的变化关系；

d2、将探头工作温度范围内不同温度下对应的所述发光二极管的峰波长数值储存在探头插头中的记忆芯片中，供血氧仪工作时调用；

d3、探头工作时，通过血氧仪上的检测电路，检测出所述发光二极管的正向压降的变化量，然后根据记忆芯片中的变化关系式，转换成所述发光二极管波长的变化量并重新调整所述发光二极管的峰波长值，从而实现对所述高精度血氧探头峰波长实时补偿的目的。

作为本发明以上波长补偿方法技术方案更进一步的改进，在所述的b步骤和c步骤间还包括b1步骤：即改变所述a步骤中的恒定电流值后返回到所述b步骤；通过b1步骤与b步骤的有限次循环后建立起不同恒定电流值下温度与所述发光二极管正向压降之间的一一对应关系。

本发明所述的高精度血氧探头的光源为发光二极管，发光二极管工作时功耗大部分转化成热量，只有少部分转换成光能，形成发光现象。通过不同的电流，LED的PN结将会产生不同的热量；当使LED通过恒定电流时，LED的PN结温度将随环境温度变化。