有甚么方法可以模拟不同颜色的皮肤?

皮肤较深的人会吸收更多的入射光,因此反射光较弱。也因为如此,皮肤组织和静脉在静态时,不会随着每一次心脏跳动发生变化,吸收光和反射光的强度稳定,因此在经过光检波器(PD)转换后成为直流电(DC)讯号。如果仿真器可以发出不同强度的光讯号,就可以仿真不同肤色变化。AECG100 的 PPG 模块可让用户调整不同 DC 电压来发出不同强度的光讯号。

同时,当心脏跳动时,动脉血液血量变化,与较大的 DC 信号相比,我们把动脉血液血容量变化称为交流(AC)信号。ACCG100 也提供了用户调整 AC 电压的功能,用以仿真不同动脉血液容量的变化。

有没有办法模拟不同环境光的条件(室内 / 室外)?

目前的 AECG100 并无法模拟不同环境光。然而,AECG100 具有原始数据(Raw Data)放功能,可以让用户在不同的环境光条件下记录自己收集的波形,然后经由 AECG100 回放记录的波形来仿真当时纪录情况。

AECG100 发射光是否能随着待测物不同 LED 的强度而变化?

AECG100 是固定亮度输出,输出亮度无法随着待测物的 LED 亮度变化。

为何测试时无反应?(位置)

测试无反应第一个可能是位置问题,如下图所示:

因为视角及机构的问题,可能需要适当调整位置至彼此看得到讯号的位置。

为何测试时无反应?(Trigger Level)

讯号说明:

Trigger Level 过高或过低,可能都会导致永远不 Trigger 或者永远 Trigger(变成连续光),都有可能导致测试无反应,客户使用时需要留心。请参考下列图表:

待测物反射光是否造成干扰?

如上图所示:

蓝色箭头表示待测物发出被 AECG100 机构反射的光(及环境射入的)

红色箭头表示 AECG100 LED 发出的光(DC 部分)

粉红色箭头表示 AECG100 LED 发出的光(AC 部分)

 

因此,待测物 PD 接收到的光可以简略如下图所示(实际 AC 远小于 DC)

假如蓝色区域 非常小(与红色区域相比)或者 为常数者(可预先自红色区域扣除),即不会造成干扰。

单一色光(如绿光)的应用,大抵 DC 是固定值,应用上不扣除蓝色部分也不至于太过影响测试。

SpO2 的部分因为浓度与 R / IR 的 PI(AC / DC)比例有关,不同波长光及机构的红色与蓝色区域的比例值不相同,所以如果无法令蓝色区域小到可以忽略(隔离光),或可能够准确地预先扣除,都会造成浓度估算上误差较大。

DUT 取样原理简介

见上图,DUT 会间隔点灯去取样,上图取样波是每个时间间隔来一群(一到多个 Pulse)

上图显示,每个时间点的取样(一群)可能可以再细分一到多次的取样,以单一绿光为例,Pulse 可能是来自不同位置 LED 的开关,开关的强度也不见得都一样强。

以 SpO2(R / IR)应用为例,AECG100 LED ON / OFF 是根据 DUT 的Sampling Pulse Timing,因为侦测等电路的延迟,会有些许延迟(Response Delay),DUT R / IR 的 Sampling Pulse 是交错来的,因此 AECG100 也必须判断需要发出哪种相对应的光,因此 AECG100 LED R ON 与 AECG100 LED IR ON 时,AECG100 发出光的波长跟强度都不一样。

至于取样后,选取哪一组就看各 DUT 的算法。

上图所显示的是 Sample Data(RAW Data)的取值点及算法,虚线是没有光的区域,A 及 A’都是关灯时的取样值,B 是打光后接收到的取样值,目前大多以上图的两种算法来当作取样的 RAW Data,A 点最好是点灯前取,B 点最好是等 LED 发光稳定后取(关灯前),A’最好等关灯稳定后取样(这时间点可能要特别留意, DUT LED 可能不是马上灭掉)(A or(A+A’)/ 2 视同含环境光、Noise…的背景值)

光源的波长可否客制?

虽不排除,但是不同波长客制的最大问题在于每个出货标准及流程不同。

波长 LED 可能我们就需要准备一套标准,管理上目前可能很难配合,另外主流就那几个波长的光,目前也没遇到客制特别波长的需求。

DUT 光强度的侦测

目前 HRS / AECG PPG 系列都可以从 PD 经过 ADC 读取强度值,但有些限制,太强太弱的光可能会有些问题。另外是 Pulse Timing 如果过快,ADC 会侦测不出来, 此时请直接把讯号接示波器,从示波器观察 PD 接收到的值。

如果 DUT 只用 PPG 测心率,是否就不需买 AECG100,只要买 HRS200?

假如没有 ECG 或 SpO2 的开发需求,只需 HRS200 即可。