AECG100 提供 PPG / ECG 訊號給 DUT,但可否驗證 DUT 計算出的 PWTT 正確與否?

可以,AECG100 可以控制 PPG 與 ECG 訊號的時間差,可以驗證 DUT 的 PWTT 功能。

更換光源模組時,操作軟體是否也須更換?

不需要,目前都在同一操作軟體,但操作軟體會偵測模組的不同,限制或使用不同的操作畫面。

如何克服環境光線對 PPG 測試的影響?

遮光;隔光;需要 DUT 從機構上去處理。

AECG100 的 PPG 功能與 HRS200 的功能差異?

AECG100 增加的部分

(1) SpO2 的支援

(2) 波型參數的增加

(3) PD Sample Rate 的增加

(4) LED 最大亮度可以軟體控制(出貨軟體 Only)

(5) Trigger Level 可以軟體控制

PPG 如何模擬膚色?

可以控制 DC 值的大小來模擬,但膚色與 DC 值的關係需要使用者自行定義。

AECG100 SpO2 為何只看到 R 或 IR 的光?

A. 請參考問題 1 的解答,先大致確定雙方 PD / LED 的位置,要順利看到模擬波型,需要雙方看到彼此。AECG100 反射式系列標準的出廠方向如下圖: 

(示意圖,僅供參考)

 

B. 如何確定 AECG100 有偵測到待測物光訊號?

1)在軟體下列畫面,點選進左下角的 Sampling(垂直顯示)操作畫面(此時切勿啟動模擬器播放功能)。

2)點選 Signal 將選項改成下圖(勾選「Switch - R」和「Switch - Infrared」)。

3)點選 Sampling(水平顯示),開啟啟動取樣。

4)透過下圖顯示的 + / -,選取適當的放大率。

5)可以適當的勾選凍結畫面功能,將畫面凍結。

6)以 TI AFE4403 EVM 為例,正常應該要看到下列波型。

兩道光應該要交錯啟動(Low Active),假如有全 High 或全 Low 的狀況,則須調整 Trigger Level。

 

7) Trigger Level 調整說明

在沒有 Freeze 及適當放大率的狀況下,動態去調整 R / IR 的 Trigger Level 值,順序是先將 IR 固定在最大值 255,因為 IR 的開關會影響 R 的開關,此時 IR 的開關波型應該在高準位,如果是低準位表示模擬器有問題或者是待測物的光太強(需要去調整模擬器的硬體參數),如果 IR 穩定的在高準位,則可以進一步調整 R 的數值,慢慢由上往下調整,直到看到適當穩定的低準位 Pulse 為止。然後再將 IR 的 Trigger Level 慢慢降低,直到看到穩定交錯的 Low Pulse 為止。到此,表示 AECG100 可以穩定的看到待測物點光順序,假如有調整不出來的狀況,就需要進行故障排除,或者是調整 AECG100 的硬體參數。

 

C. 確定待測物是否偵測到 AECG100 的模擬光

這部分需要從客戶端收到的資料來判斷,我們建議是將兩種光先設定成不同型態的波,調整完 Trigger Level 後,請停止 Sampling,回到下列畫面:

點選 R 或 IR 的設定畫面,如下:

切換不同的波型型態,如下圖:

然後播放波型:

以 TI AFE 4403 EVM 為例,從 4403 看到下列波型畫面:

上圖分成四個區域,各代表:

C1:IR 點燈時的取樣

C2:IR 關燈時的取樣(正常應該要看到極低的 Level,如雜訊一般)假如看到波型,表示 Trigger Level 設定的不對,或者待測物取樣點可能不合適。

C3:R 點燈時的取樣

C4:R 關燈時的取樣

SpO2 操作參數簡易說明

上圖是簡易的回歸公式,客戶需要自訂 110 / 25 的參數,正常是臨床後把回歸線算出來,決定這兩個數值。

後面可以點選 PI (R) 或 PI (IR),用途是假如客戶將 98% 改成其他數值時,模擬器會去更動哪個光的 PI(沒勾選到會固定不動)。

這畫面於 SpO2 % 輸入不同值時(上上圖 98% 的位置),這邊參數會以迴歸參數對應更新,Lock AC / DC 的選項,不勾選的將固定不動,沒反白的參數, 客戶都可以自行輸入相關數值,一旦更動 SpO2 % 內的數值也會依公式更新。

上圖可以輸入的數值,是讓客戶依據系統治具的狀況做 offset 的補償。這數值可能來自電路暗電流 / AFE 的 offset 誤差 / 外來的環境光墊高的 DC 等。

為何收到模擬器的波型有 Noise?

可能原因之一:室內電源干擾(台灣為 60Hz)

以 AECG100 vs. TI AFE4403 EVM 為例

 

實驗 1:60Hz Notch Filter ON/OFF(AECG100 DC 625mV 和 AC 30mV)

藍線:未啟動 AFE4403 60Hz Notch Filter

紅線:啟動 AFE4403 60Hz Notch Filter

 

實驗 2:Power Bank / Isolator

藍線:AECG100 DC (3000) AC (30)

紅線:AECG100 單機播放(不接 PC),電源以充電寶(Power Bank 供應)

綠線:TI AFE4403 接 USB Isolator

 

結論:

1. 實驗結果,原本干擾主要來自接收端(TI AFE4403)被干擾。

2. USB Isolator 可以降低干擾。

AECG100 Response Time 為何?

參考上圖(兩個 Block 都是 AECG100 Simulator),Response Time 定義為 A(PD 接收)到 B(LED 發射)Delay 的時間,然而實務上 A - B 都是光源,不容易量測,因此鯨揚之前的量測以示波器量測 A” / B” 的電訊號,用兩者訊號的時間差當作 Response Time。

 

然而這數值會因入射光強度 / 發射光強度 / Trigger Level 等條件的差異而不同,如下圖。

A. 入射光強度會影響 Delay Time,因此 T2 > T1。這個強度又受到待測物發射光強度設定,以及位置(距離、角度)和波長影響。

B. Trigger Level 不同會有差異,如圖,Trigger Level(ON)準位如果提高,則 T1 / T2 將會增加。

C. AECG100 有兩個 Trigger Level,兩個 level 的關係大致如下:

    Trigger Level (OFF)=Trigger Level (ON) + OFFSET,此 OFFSET 為硬體電路產生。

 *Trigger Level / OFFSET 等數值都為相對數值,AECG100 目前並未將之校正成絕對數值,因此每一台這些數值都只能當相對標準。

D. LED OFF 的時間,有部分待測物會下降得很緩慢(可能電路電容過大),此會將 T3 / T4 拉長的非常久。

E. 目前遇到大部分的案例,只要位置合適,訊號強度適當,T1 / T2 大多小於 1us,T3 / T4 較不一定。請務必注意,特別是取樣點有關燈後取樣的狀況,如第七項問題敘述的 A’。假如待測物如 D 所述,T3 / T4 太大,將會造成錯誤的模擬結果。

 

結論:因為變數過多,鯨揚的量測環境將迥異於客戶待測物的實測環境,因此量測出來的 Response Time 數值僅供參考。這部分如果擔心 Response Time 不夠的話,建議進行實測來判定是否足夠。