芯海科技可穿戴設(shè)備PPG方案：結(jié)構(gòu)、工藝與高精度設(shè)計(jì)探索

隨著可穿戴設(shè)備從簡單的運(yùn)動(dòng)與娛樂工具，逐步進(jìn)化為用戶的健康伴侶，PPG（光電容積脈搏波描記法）技術(shù)因其能測(cè)量心率（HR）、血氧飽和度（SpO2）等關(guān)鍵生物指標(biāo)，已成為不可或缺的功能。然而，如何在整體方案設(shè)計(jì)中融入高精度、高可靠性的PPG測(cè)量技術(shù)，以滿足甚至超越臨床級(jí)別的需求，成為當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。

PPG測(cè)量原理與技術(shù)基礎(chǔ)

PPG技術(shù)的核心在于通過光發(fā)射器（如LED）向皮膚發(fā)射光波，再由光感應(yīng)器（如PD）接收反射或透射的光強(qiáng)變化。這一變化通過模擬前端（AFE）芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而提取出心率、血氧等生物信息。同時(shí)，結(jié)合加速計(jì)提供的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步優(yōu)化算法處理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

光路結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)：精度與穩(wěn)定的基石

PPG測(cè)量的精度與穩(wěn)定性，很大程度上取決于光路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與工藝實(shí)現(xiàn)。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的PPG光路結(jié)構(gòu)，應(yīng)確保光學(xué)窗口與皮膚的緊密貼合，減少環(huán)境光的干擾，并避免發(fā)射光直接照射到光感應(yīng)器上。

在布局設(shè)計(jì)上，常見的光路結(jié)構(gòu)包括十字形、T字形和一字形等，每種布局都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)。例如，十字形布局適用于需要全方位測(cè)量的場(chǎng)景，而T字形和一字形布局則更適用于表帶等狹長空間。

光窗設(shè)計(jì)方面，雙色模光窗和絲印鏡片光窗是兩種主流方案。雙色模光窗通過注塑工藝將透明與不透光部分融為一體，減少了竄光現(xiàn)象，提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。而絲印鏡片光窗則通過粘貼鏡片并絲印黑色油墨來形成光路，成本相對(duì)較低，但需注意光窗的增透處理以提高光效。

高品質(zhì)AFE芯片：系統(tǒng)性能的關(guān)鍵

即便有了優(yōu)秀的光路結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，PPG系統(tǒng)的整體性能仍需依賴高品質(zhì)的模擬前端（AFE）芯片來充分發(fā)揮。以芯?？萍?/u>的CS1262為例，這款專為PPG信號(hào)采集設(shè)計(jì)的AFE芯片，不僅技術(shù)上適配了OpenHarmony生態(tài)，還提供了全棧解決方案，支持心率、血氧、血壓等多項(xiàng)健康指標(biāo)的采集與分析。

CS1262芯片以其卓越的性能指標(biāo)，如高配置、高精度測(cè)量、超強(qiáng)抗干擾、低功耗、全膚色支持、高可靠性和易用性等，贏得了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。未來，隨著芯?？萍荚诮】禍y(cè)量領(lǐng)域的持續(xù)投入和創(chuàng)新，CS1262及其后續(xù)產(chǎn)品將為用戶帶來更加精準(zhǔn)、可靠的健康監(jiān)測(cè)體驗(yàn)。

綜上所述，可穿戴設(shè)備PPG方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施是一個(gè)涉及光路結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計(jì)、高品質(zhì)AFE芯片以及算法優(yōu)化等多方面的綜合性工程。只有將這些因素有機(jī)結(jié)合，才能打造出真正滿足用戶需求的高精度、高可靠性PPG測(cè)量系統(tǒng)。