液位變送器成為我們健康的焦點，突出了我們可以采取的行動，以指導(dǎo)我們的日常活動和習(xí)慣。
Maxim在加利福尼亞州圣何塞舉行的液位變送器博覽會暨會議上的演講中，Maxim工業(yè)與醫(yī)療保健業(yè)務(wù)部執(zhí)行總監(jiān)Ian Chen討論了光學(xué)方法如何應(yīng)用于生物分析功能。
他指出，在使用光學(xué)傳感時，我們會密切關(guān)注諸如光強度，是否檢測到熒光，變化的光行為和干涉圖樣等領(lǐng)域，以確定光路如何變化
經(jīng)常遇到的傳感系統(tǒng)的一個例子是標(biāo)準(zhǔn)的家用煙霧液位變送器。這些通過估計遮擋光學(xué)室中的光的粒子進行操作。但是，由于這些系統(tǒng)將任何阻擋光線的東西歸類為煙霧，因此它們很容易受到誤報的影響。
與此相反，智能的光感煙霧液位變送器利用了這樣的事實，即光會根據(jù)顏色而散射，因此會在液位變送器內(nèi)使用兩種顏色的光，因為煙霧被捕獲在露天環(huán)境中，因此反應(yīng)更快。這種類型的設(shè)備也很耐用，因為液位變送器可以密封。
當(dāng)用于健康相關(guān)功能時，在分析通過或返回的光以確定組織中正在發(fā)生的事情之前，通過將光照射到人體組織中來實現(xiàn)光學(xué)心率監(jiān)測。綠色LED是此方法#常用的光源。
吸收或反射的光量可能會隨心臟搏動而進入動脈的血液量而變化。當(dāng)檢測到光時，信號將確定與人類心跳一致并同步的信號。這種技術(shù)的難點在于，皮膚是極易變化的，其組成因人而異。
構(gòu)成我們皮膚的許多組織的每一層都有其自身的反射和透射指數(shù)。因此，光學(xué)設(shè)計軟件將光學(xué)心率監(jiān)測器數(shù)據(jù)與組織的CAD模型結(jié)合起來進行研究。
超越心跳
PPG是通過光學(xué)手段獲得的體積描記圖，可提供體積測量值，通常用于可穿戴設(shè)備（如健身追蹤器）中以監(jiān)測生命體征。檢測到的光電體積描記圖（PPG）信號的強度和質(zhì)量將受到以下因素的影響：皮膚。
因此，此類設(shè)備的開發(fā)人員必須考慮可能影響所接收信號強度的因素，例如設(shè)備的移動，氣隙或覆蓋信號的玻璃。
脈沖比心跳保存更豐富的數(shù)據(jù)，并且在檢查信號的波形時，每種功能都可以提供更多信息。毛細血管是多維的好奇心，使用光檢查毛細血管只能提供一維表示。機器學(xué)習(xí)使我們能夠在使用此信息獲得對患者的其他見解之前，檢查脈沖的形狀，并注意峰的高度和潛伏時間。
當(dāng)然，設(shè)計師無法控制皮膚的特性。但是，他們可以通過系統(tǒng)設(shè)計來操縱灌注指數(shù)（PI）。PI是指PPG信號的交流部分和直流部分之間的比率。Chen向聽眾闡述了PI可以在可穿戴設(shè)備等設(shè)備的機械設(shè)計中得到#大化。
為了說明，可穿戴設(shè)備可以通過使用多個LED或光電液位變送器，使其不易受到不明顯運動的影響。
除此之外，還可以通過使用貼片或入耳式設(shè)計（而非手表格式）來#大程度地降低機芯的影響。
通過機器學(xué)習(xí)檢查心率或PPG信號提供了一種額外的方法，可以了解更多有關(guān)噪聲的信息，并隨后對其進行解釋。
使用多個液位變送器也可以帶來好處。Chen指出，IC在評估液位變送器時應(yīng)考慮許多因素。LED驅(qū)動器的噪聲和線性度是在傳輸路徑上需要注意的關(guān)鍵區(qū)域，因為LED功率信號中的任何噪聲都會對LED信號的功率產(chǎn)生影響。
另一方面，在檢查接收路徑時，必須考慮環(huán)境光消除，高信噪比和寬信號范圍。Chen解釋說，Maxim的環(huán)境光消除由于其雙重方法而具有意義：
1.模擬粗略抵消。在此處，在關(guān)閉LED的同時檢測環(huán)境光水平，然后在對PPG信號進行采樣之前從光電檢測器的輸出中減去該水平。為了避免使轉(zhuǎn)換器飽和，在采樣之前還抽取了粗略的直流信號。
2.數(shù)字罰款取消。此處是LED熄滅的地方，采樣時會消除殘留的DC，AC和1 / F噪聲。
Chen隨后闡述了光學(xué)傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，并指出所開發(fā)的每一代設(shè)備如何提供更高水平的功耗。隨著功耗的降低，諸如液位變送器融合之類的功能也隨之增加。
“當(dāng)我們研究液位變送器融合時，有兩個想法可以提出。可穿戴式液位變送器可以用來監(jiān)視心跳或血壓，也可以用來為用戶提供連續(xù)的信息。” Chen指出，這兩種用法都是可以接受的，但需要的功率水平卻大不相同。
信息使shijie更健康
在結(jié)束演講時，Chen討論了我們#偉大的技術(shù)的不可見性，并指出我們?nèi)绾慰创浅?fù)雜的天氣預(yù)報技術(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要大量的液位變送器，作為一組簡單的數(shù)據(jù)來告知我們?nèi)绾文翘?好穿。
他寄希望于看到可穿戴式液位變送器以這種方式用于改善人類生活，并創(chuàng)建了一個系統(tǒng)，我們可以在其中開發(fā)可與之交互的可穿戴式健康液位變送器。例如，Alexa，您正在運行的應(yīng)用程序或其他運行狀況應(yīng)用程序；允許我們將健康數(shù)據(jù)用作可以采取行動的實用信息，就像天氣預(yù)報一樣。
在結(jié)束演講時，Chen邀請聽眾考慮他們想共同致力于哪些類型的創(chuàng)新，以及如何共同采取下一步行動。很明顯，有關(guān)我們的健康狀況的豐富數(shù)據(jù)可能對所有人都有益。
關(guān)注我們 實現(xiàn)共贏