電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠(chéng)）在疫情防控政策優(yōu)化之初，有關(guān)于“沉默性缺氧”的話題在網(wǎng)絡(luò)上引起了眾多網(wǎng)友的關(guān)注。與此同時(shí)，能夠針對(duì)這一問題，檢測(cè)血氧飽和度的血氧儀，也成為繼N95口罩、體溫計(jì)和退燒藥之后，被賣到脫銷的防疫用品，并且在市場(chǎng)中出現(xiàn)了哄抬物價(jià)的局面，使得原本售價(jià)只要幾十元或上百元的血氧儀，一路飆升到幾百元甚至上千元。

小小的血氧儀憑什么賣到這么貴？其工作原理究竟有多復(fù)雜？帶著這些疑問，小編近日對(duì)一款血氧儀進(jìn)行了拆解。

外觀及拆解流程

本次拆解的血氧儀為款指夾式脈沖指尖血氧儀，除了能夠用過(guò)指尖血流檢測(cè)血氧飽和度之外，還能夠檢測(cè)心率。

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在結(jié)構(gòu)方面，這款血氧儀分為上下兩個(gè)部分，上層結(jié)構(gòu)為血氧儀的屏幕，下層結(jié)構(gòu)主要是電池倉(cāng)部分，二者通過(guò)鋼制彈簧進(jìn)行連接。

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此款血氧儀的檢測(cè)艙位于血氧儀的中間部位，由于采用的是無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)，在該血氧儀檢測(cè)艙壁的上下兩側(cè)各放置了一個(gè)光學(xué)發(fā)射裝置和接收裝置。并在使用黑色硅膠對(duì)內(nèi)部進(jìn)行覆蓋，減少外部光線對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成干擾。

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在連接方面，此款血氧儀整體均通過(guò)卡扣進(jìn)行固定，并未使用到一顆螺絲。只需使用螺絲刀沿著機(jī)殼邊緣稍微用力，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分離。血氧儀的主板位于顯示屏上機(jī)蓋的下方，通過(guò)4根導(dǎo)線與電池倉(cāng)，以及用于接收檢測(cè)信號(hào)的光電二極管相連。

物料及原理解析

通過(guò)拆解發(fā)現(xiàn)，這塊主板是一塊雙層板，主要的器件均集中在板子的正面，背面只有一顆集成了紅光與紅外光的小燈珠。

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這顆燈珠是血氧儀進(jìn)行光電檢測(cè)的發(fā)射端，在我們進(jìn)行血氧檢測(cè)時(shí)，紅光與紅外光會(huì)透過(guò)手指?jìng)鬟f到與下方孔位對(duì)應(yīng)的光電二極管上，光電檢測(cè)二極管就會(huì)將接收到的信號(hào)進(jìn)行一系列的濾波放大處理后，傳遞到具有ADC的MCU中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算出人體的血氧飽和度。

此種檢測(cè)方法主要是利用了一種叫作PPG的光學(xué)原理，血紅蛋白在含氧量的不同狀態(tài)下，對(duì)紅光和紅外光的吸收率會(huì)存在差異，在血氧飽和的狀態(tài)下，血紅蛋白對(duì)紅外光的吸收率會(huì)比紅光高。反之，在血氧飽和度低的狀態(tài)下，血紅蛋白對(duì)紅外光的吸收率會(huì)比紅光低。位于手指下方的光電二極管，就能將透過(guò)手指殘余的紅外光和紅光進(jìn)行收集，并交由主控芯片，根據(jù)不同光的透過(guò)量計(jì)算出血氧的實(shí)際飽和度。

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絲印為BP0P125的芯片是此款血氧儀的主控，也是這款血氧儀有且僅有的一顆芯片。雖然并未查詢到與該芯片相關(guān)的信息，不過(guò)從設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能，可以推斷出這款芯片不僅內(nèi)置了ADC，同時(shí)還支持輸出PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)管屏幕。

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在屏幕方面，此款血氧儀使用了類似于數(shù)碼管的LED顯示屏。屏幕主要由多顆LED燈珠組合成的背光源，以及定制化的屏幕模板兩部分構(gòu)成。在需要顯示測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，主控芯片就可以通過(guò)控制LED燈珠的點(diǎn)亮和熄滅，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)值的顯示。雖然，使用此類屏幕能夠很好地壓縮物料成本，但電路的設(shè)計(jì)難度會(huì)比使用其它屏幕更高。

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通過(guò)拆解來(lái)看，這款血氧儀使用到了一顆芯片，功能的實(shí)現(xiàn)以及工作原理還是非常的簡(jiǎn)單的。具體電路結(jié)構(gòu)，如上圖所示。

為什么智能手表測(cè)血氧不準(zhǔn)

在疫情暴發(fā)初期，血氧儀的脫銷，讓智能手表成為很多家庭的備選。但是關(guān)于“智能手表測(cè)血氧不準(zhǔn)”的話題也引發(fā)了眾多網(wǎng)友的討論。

為什么智能手表測(cè)血氧不準(zhǔn)？之所以智能手表檢查出來(lái)的結(jié)果與血氧儀檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果存在差異，并不是因?yàn)橹悄苁直頇z測(cè)出來(lái)的結(jié)果不準(zhǔn)，而是在檢測(cè)過(guò)程中，存在的干擾因素過(guò)多。

就以本次拆解的這款血氧儀為例，在進(jìn)行血氧檢測(cè)時(shí)，手指與光學(xué)檢測(cè)元件都能夠保持在一個(gè)相對(duì)密閉的空間內(nèi)，并且檢測(cè)空間內(nèi)壁全部使用黑色硅膠進(jìn)行包裹，這也就很好地避免了光線反射和外部光線射入對(duì)測(cè)量結(jié)果造成干擾。

智能手表就不一樣了，通常情況下，智能手表采用的是反射式檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行血氧檢測(cè)時(shí)，外部光線會(huì)通過(guò)手表與手腕之間的縫隙進(jìn)入，對(duì)最終的檢測(cè)結(jié)果造成干擾。另外，手表腕帶的松緊程度也會(huì)影響檢測(cè)的最終結(jié)果。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，血氧儀的工作原理并不復(fù)雜，所使用到的材料也并非專用材料，不會(huì)像疫情初期的熔噴布一樣面臨缺貨危機(jī)，類似紅外燈珠、光電二極管、屏幕等此類器件都是比較容易獲得的材料，總的成本加起來(lái)最多也就幾十元。

之所以血氧儀被賣到幾百元甚至上千元，主要還是因?yàn)樾枨罅康募ぴ?，打破了原有的供需平衡，讓中間商有了哄抬物價(jià)的機(jī)會(huì)。