基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪研制

"脉搏血氧饱和度测量仪的发展历程-政务数据资产管理之数据架构赏析" 脉搏血氧饱和度测量仪是一种无创性、连续监测人体动脉血氧饱和度的医疗设备，其核心技术基于光电比色原理和脉搏容积描记法。光电比色原理指出，氧合血红蛋白和还原血红蛋白对特定波长（通常为红光和红外光）的光吸收率不同，而脉搏容积描记法利用脉搏搏动带来的血量变化来区分动脉血与静脉血。脉搏血氧饱和度测量仪的起源可以追溯到19世纪的Lambert-Beer定律，该定律描述了光的传播与光密度的关系。 在20世纪30年代，Nicolai和Kramer以及Matthes等人开始研制早期的血氧饱和度测量设备，但这些设备存在测量速度慢、需要频繁校准、难以区分动脉和静脉血流等问题。后来，随着技术进步，尤其是在红光和红外光作为光源的应用上，设备的精确度得到了显著提升。Millikan在1942年研发的脉搏血氧饱和度测量仪被用于研究飞行员在高压环境下的生理反应，而Wood则通过气囊技术改进了测量的准确性。 在20世纪80年代，脉搏血氧饱和度测量仪的技术进一步发展，成为现代医疗监测的重要工具，尤其适用于需要连续监测血氧饱和度的场合，如重症监护室和家庭护理。随着微电子技术的进步，如C8051F021单片机的应用，脉搏血氧饱和度测量仪的硬件电路设计更加精简高效，包括光驱动电路、信号处理电路、显示电路和电源等组成部分。软件设计方面，通过编程实现光源控制、数据采集、结果显示、信号增益调节、噪声滤波、运动伪影消除等功能，确保了测量的准确性和稳定性。 国防科学技术大学的硕士研究生游荐波在其学位论文中，详细介绍了基于C8051F021单片机的脉搏血氧饱和度测量仪的研制过程，包括硬件电路设计、软件开发以及数值定标等关键步骤，为脉搏血氧仪的实用化提供了技术支持。这种设备对于心脑血管疾病患者的监测、复杂电磁环境下的战场救护和高海拔地区人员的健康监控具有重要意义。