基于MSP430的脉搏血氧仪探头开短路在线检测设计

"该文介绍了如何使用TI公司的MSP430F5529单片机配合ADG709模拟多路开关和AD7173多路复用模数转换器，实现脉搏血氧仪探头的在线开短路检测。这种方法旨在解决探头使用中可能出现的异常或线路老化导致的引脚短路、断路问题。文章依据《中华人民共和国医药行业标准YY0784-2010/ISO9919:2005》中关于脉搏血氧探头故障检测的要求，设计了检测系统，并采用分时复用技术提高检测效率，减少功耗。" 在脉搏血氧仪的开短路在线检测应用设计中，关键在于确保设备在运行过程中能够及时发现并报告探头或延长线的电气故障。这种检测是基于欧姆定律，通过直流测试（如加压测流和加流测压）来验证电气连接的完整性。文章提出了一种改进的检测方法，即使用FIMV（Force-Current Measure-Voltage）策略，通过多路开关实现分时复用，以减少测试时间和功耗。 具体实现中，MSP430F5529单片机作为核心控制器，控制单极性恒流源和H桥，用于驱动指夹探头中的LED，并调节其亮度。探头内的感光二极管产生的模拟信号与开短路判断信号一同输入到AD7173，这是一款低功耗、高集成度的8/16通道多路复用模数转换器。AD7173对多路信号进行分时采集，以便进行连续监测。 分时复用技术在此方案中的运用，使得多个管脚的开短路检测可以在短时间内完成，而不会显著增加系统的整体功耗。这种方法对于便携式或可穿戴医疗设备尤其重要，因为它们需要长时间运行且电池寿命有限。此外，快速的检测周期也确保了设备能在出现故障时及时报警，从而保障患者的安全。 论文作者还指出，由于应用场景的特殊性，检测过程需要在较短时间内完成，因此设计必须兼顾效率和准确性。通过使用多路开关和精心编写的软件算法，实现了这一目标，提高了脉搏血氧仪的可靠性和用户体验。 这篇论文详细阐述了一种创新的脉搏血氧仪探头在线开短路检测方案，结合了硬件优化和软件控制，既满足了医疗设备的严格标准，也体现了现代电子设计的高效和节能原则。