傳感器的使用正在突飛猛進地增長。傳感器幾乎遍布每個行業，在消費電子、汽車、智能家居和醫療應用中的使用率尤其高。今天的智能手機至少包含五個傳感器。新車現在有多個用于安全和停車的光學傳感器，僅在典型發動機上就有七種不同類型的傳感器。

139年全球傳感器市場總價值為2017億美元，預計到287年將達到2025億美元，復合年增長率為9.5%。根據錫安市場研究公司的數據，僅醫療傳感器市場在11年的價值約為7.2018B美元，預計到19年將達到約8.2025B美元，復合年增長率約為7.80%。有用于腦機接口的可穿戴腦電圖傳感器技術。還有植入的傳感器。一個例子是用于視障人士的圖像傳感器。在這方面有很多研究工作。眾多例子之一是斯坦福大學工程師和醫學研究人員開發的無線、無電池、可生物降解的血流傳感器。

健康監測傳感器可能是增長最快的領域。有人說，新的和美妙的可穿戴醫療設備采用傳感器是由我們的人口老齡化推動的。但是，每個人都將從這些新技術中受益，而年輕人群正在迅速加入。新的和改進的傳感器技術正在被設計到智能手表和許多醫療可穿戴設備中。它們還用于家庭中使用的非便攜式監視器以及醫療機構中使用的設備。

設計基于傳感器的可穿戴設備，提供所需的高精度，使其成為醫療保健領域的寶貴工具，絕非易事。從監測設備的放置到血液灌注水平，有許多考慮因素需要解決。有關獲得準確心率和血氧飽和度（SpO）的挑戰的更多詳細信息2）的測量，以深入了解健康和福祉，請閱讀應用說明，“在收聽您最喜愛的曲目時跟蹤您的心率”。

用于入耳式應用的光學模塊

SpO2是對血液中氧氣量的估計值。血氧測試用于檢查一個人的肺部工作情況。血液中的氧氣水平也是藥物過量的最可靠指標。脈搏血氧儀對新生兒特別有價值，因為新生兒的氧合不足導致嬰兒無法茁壯成長，但過多的氧氣和氧氣濃度的波動會導致視力障礙或失明。此外，醫院正在使用準確的SpO2麻醉期間和麻醉后護理期間的測量。

脈搏血氧儀的工作原理是將紅色 LED（600-750nm 波長）和紅外 LED（850-1000nm 波長）交替閃爍到身體部位。然后使用光電二極管傳感器測量氧合血紅蛋白（HbO）的紅光吸收2）和用于脫氧血紅蛋白（Hb）的紅外光。Hb吸收更多（反射更少）的紅光。乙二醇2吸收更多的紅外光。

血氧飽和度可以通過比較Hb和HbO的值來確定2.透射式血氧儀測量通過組織（通常是手指）傳輸的光，反射式血氧儀（如該設備使用的那樣）測量組織（通常是手腕或耳朵）反射的光。

MAXM86161是一款超低功耗、單電源、高度集成的光學模塊，用于心率和SpO。2測量。該 IC 針對入耳式應用進行了優化，采用微型 0.169 x 0.114 英寸窗口封裝，帶有由三個低噪聲 8 位 DAC 控制的紅色、紅外和綠色 LED，以及一個連接到跨阻放大器和 19 位 A/D 轉換器的高效 PIN 光電二極管。心率通過單個綠色 LED 測量。

MAXM86161的跨阻放大器將來自光電二極管的幾微安電流轉換為幾毫伏信號。然后，該信號通過高通濾波器以減少背景光干擾，然后進入A/D。

圖1.MAXM86161的框圖

該 IC 采用 3.0V 至 5.5V VLED 單電源工作，溫度范圍為 -40° 至 85°C。 它支持標準 I2C接口和完全自主操作，并具有128字內置FIFO。

審核編輯：郭婷