物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 與醫(yī)療行業(yè)嚴(yán)格的半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，繼續(xù)推動光學(xué)傳感器作為綜合解決方案的基準(zhǔn)構(gòu)建塊的重要性。在組件級別，醫(yī)療設(shè)備和解決方案必須提供比其他行業(yè)中許多其他高度工程化系統(tǒng)更高的性能和可靠性。醫(yī)療應(yīng)用已經(jīng)很復(fù)雜且任務(wù)關(guān)鍵，還面臨著各種各樣的性能場景，無論是在患者家中、在急救車上、在手術(shù)室中、在偏遠(yuǎn)或崎嶇的地理區(qū)域，還是在繁忙的大都會醫(yī)院不間斷。

由于每個應(yīng)用都是獨(dú)一無二的，因此集成商用現(xiàn)貨（COTS）傳感器組件通常不會產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果，從而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤或結(jié)果不一致。在患者診斷和護(hù)理中不可接受。設(shè)計具有適當(dāng)靈敏度范圍、光電性能和尺寸的最佳傳感器解決方案對于確保精確、穩(wěn)定和可靠的性能至關(guān)重要。這些定制的光學(xué)傳感器解決方案通過兼容的 LED、傳感器和護(hù)套進(jìn)行微調(diào)，提供工廠匹配的測試和配置，以產(chǎn)生高效的交鑰匙解決方案。添加電纜、連接器、無源電路元件和定制 PCB 可補(bǔ)充并增強(qiáng)解決方案的靈活性和可靠性。應(yīng)對所有這些技術(shù)挑戰(zhàn)，同時將應(yīng)用程序性能放在首位，絕非易事。

將光學(xué)傳感器視為構(gòu)建塊

用于創(chuàng)建優(yōu)化傳感器解決方案的選項(xiàng)非常廣泛。它們的范圍從簡單地采購成對的分立式 COTS 發(fā)射器和傳感器組件到更高級別的定制組件。

分立元件，多種選擇

分立式傳感器是傳感器解決方案的最基本元素。即便如此，必須對隨附的組件進(jìn)行深思熟慮的考慮。最終，傳感器的選擇取決于特定的應(yīng)用需求，以及波長、靈敏度、器件尺寸等性能要求。分立發(fā)射極通常也是設(shè)計的一部分。發(fā)射器和傳感器配對受波長、功率水平和對機(jī)械對準(zhǔn)靈敏度的影響。

外殼影響整體性能

傳感器解決方案外殼（或封裝）是設(shè)計過程的下一階段，其應(yīng)用要求推動了一系列光學(xué)和機(jī)械外殼選擇。設(shè)計人員必須注意每個設(shè)計中固有的機(jī)械堆疊公差，以及傳感器和發(fā)射器之間的間距、定義傳感器分辨率的孔徑尺寸、通孔與表面貼裝以及安裝支架等考慮因素。定制光學(xué)傳感器解決方案設(shè)計的開發(fā)必須適應(yīng)一系列設(shè)計選擇和性能要求，從安裝位置和檢測距離的變化，到檢測到的介質(zhì)類型和環(huán)境條件。

通過預(yù)連接的接線和連接器增加價值

光學(xué)傳感器通常安裝在遠(yuǎn)離系統(tǒng)主印刷電路板（PCB）或微控制器的位置，因此正確的連接對于輸入電源和通信至關(guān)重要。在這些情況下，電線長度和連接器類型是重要的考慮因素。采購帶有預(yù)連接接線和連接器的定制組件可提高即插即用兼容性。這簡化了最終產(chǎn)品裝配過程，通過提高制造效率和加快上市時間來降低成本。

應(yīng)用程序可能需要更高級別的程序集

醫(yī)療應(yīng)用的光學(xué)傳感器要求可能超出了簡單的探測器和發(fā)射器設(shè)計方法。多個傳感器和/或發(fā)射器、其他無源和有源元件（如穩(wěn)壓器）甚至其他機(jī)械元件都可能涉及放置在公共PCB上。補(bǔ)充布線和連接器，或者可能是具有多個分立芯片組件的公共基板，將是必要的。更高級別的程序集可以采用許多不同的形式，受應(yīng)用程序?qū)δ?、性能和大小的要求的影響?/p>

據(jù)估計，全球安裝了300 億臺物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備，為特定的光學(xué)傳感器應(yīng)用找到現(xiàn)成的解決方案極具挑戰(zhàn)性。它需要光學(xué)、電氣和機(jī)械工程專業(yè)知識來設(shè)計一個解決方案，該解決方案在各種操作條件下始終如一地可靠地運(yùn)行。在這種情況下，對定制光電傳感器解決方案的需求不僅是現(xiàn)實(shí)，而且由于集成兼容的光發(fā)射器和傳感器、管理光功率和靈敏度的權(quán)衡以及平衡堆疊公差和總體成本的復(fù)雜性，因此需要定制光電傳感器解決方案。即使在小批量、高混合應(yīng)用中，可靠的定制性能也能在以增長和全球?qū)ヂ?lián)健康應(yīng)用創(chuàng)新的需求為特征的市場中增加競爭價值和投資回報率。

審核編輯：郭婷