血氧探头的工作原理
血氧探头定义
血氧探头，全称为血氧饱和度探头（英文SpO2 Sensor/SpO2 Probe），是
指将探头指套固定在病人指端，利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器，使用波长660 nm的红光和940 nm的近红外光作为射入光源，测定通过组织床的光传导强度，来计算血红蛋白浓度及血氧饱和度。通过SpO2监护，可以得到SpO2脉
率、脉搏波。应用于各种病人的血氧监护，通常另一端是接心电监护仪。
血氧饱和度定义
血氧饱和度是指血液中氧气的最大溶解度，血液中氧气结合主要是靠血红蛋白。一般情况下不会发生什么改变，但是如果在一氧化碳含量较高的环境下就会发生变化，造成一氧化碳中毒，也就是煤气中毒，因为一氧化碳与血红蛋白的亲和性很高, 会优先与一氧化碳结合，从而造成血液中氧气含量降低发生危险。正常人体动脉血的血氧饱和度为98% 、静脉血为75%。
一般认为SpO2正常应不低于94%在94%以下为供氧不足。有学者将SpO2<90定为低氧血症的标准，并认为当SpO2高于70%寸准确性可达土2% SpO2 低于70%寸则可有误差。临床上曾对数例病人的SpO2数值，与动脉血氧饱和度数值进行对照，认为SpO2i卖数可反映病人的呼吸功能，并在一定程度上*脉血氧的变化。胸外科术后病人除个别病例临床症状与数值不符需作血气分析外，常规应用脉搏血氧饱和度监测，可为临床观察病情变化提供有意义的指标，避免了病人反复采血，也减少护士的工作量，值得推广。
血氧探头工作原理
1、功能与原理
脉搏血氧饱和度SpO2指的是血氧含量与血氧容量的百分比值。SpO2作为一种无创的、反应快速的、安全的、可靠的连续监测指标，已经得到公认。
目前在麻醉、手术以及PAC和ICU中得以广泛使用。根据氧合血红蛋白（HbO2）和还原血红蛋白（Hb）在红光和红外光区域的光谱特性，可知在红光区（600?
700nm）HbO和Hb的吸收差别很大，血液的光吸收程度和光散射程度极大地依赖于血氧饱和度；而在红外光谱区（800?1000nm）,则吸收差别较大，血液的光吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白含量有关，所以，HbO2和Hb的含量不同吸
收光谱也不同，因此血氧饱和度仪血液导管中的血无论是动脉血还是静脉血饱和度仪均能根据HbO2和Hb的含量准确地反映出血氧饱和度。
血液在波长660nm附近和900nm附近反射之比（p 660/900）最敏感地反映出血氧饱和度的变化，临床一般血氧饱和度仪（如泰嘉电子Taijia 饱和度仪、脉搏血氧仪）也采用该比值作为变量。在光传导的途径上，除动脉血血红蛋白吸收光外，其他组织（如皮肤、软组织、静脉血和毛细血管血液）也可吸收光。但入射光经过手指或耳垂时，光可被搏动性血液和其他组织同时吸收，但两者吸收的光强度是不同的，搏动性动脉血吸收的光强度（AC）随着动脉压力波的变化而改变。
而其他组织吸收的光强度（DC不随搏动和时间而改变，由此，就可计算出在两个波长中的光吸收比率F。R=（AC660/DC660）/（AC940/DC940）o R与SpO2呈负相关，根据R值，由标准曲线可得出相应的SpO2fi。
2、探头的特点与优势
SpO2仪包括探头、功能模块和显示部分三个主要部件。对于市场上大部分的监护仪来说，检测SpO2的技术都已经很成熟。一台监护仪所检测得到的SpO2 值准确与否，很大程度上与探头有关，其中影响探头检测的因素很多，探头所用的检测器件、医用导线、连接工艺等都会影响检测结果。
（1）检测器件：检测信号的发光二极管和光电探测器件是探头的核心部件。也是决定检测数值准确与否的关键所在。理论上的红光波长为660nm红外光为
940nm时检测得到的数值比较理想，但由于制造器件的工艺的复杂，所生产出来的红光，红外光的波长总有偏差。光波长的偏差的大小将影响所检测的数值。所以发光二极管和光电检测器件的制造工艺就显得很重要了。R-RUI 采用的是福路
科的检测设备，无论是在精度上，还是在可靠性上都很有优势。
（2）医用导线：除了材料使用进口的外（在高弹力强度、抗腐蚀性都很可靠），还设计采用了双层屏蔽，较单层或全无屏蔽更能抑制噪声干扰，保持信号完整。
（3）软垫：R-RUI生产的探头采用的是一种特殊设计的软垫（指垫），这种软垫舒适、可靠，接触皮肤无过敏性，可适用于不同体形的病人。并且采用的是全裹式设计，可避免因手指动作漏光而导致干扰。
（4）指夹：本体指夹采用防火级无毒ABS的材料，坚固不易损坏。在指夹上还设计采用了遮光板，可以更好地屏蔽外围光源。
（5）—般SpO2损坏的主要原因之一是由于弹簧松脱，弹力不足以至夹力不足，R-RUI 采用高张力电镀碳钢弹簧，可靠耐用。
（6）端子：为了确保探头的可靠连接耐用，考虑信号传递过程中的衰减在与监护仪的连接端子上，采用特殊工艺镀金端子。
（7）连接工艺：探头的连接工艺对于检测结果来说也很重要，软垫所放的位置均经过校正测试，以确保检测器件发射器与接收器的位置正确。
（8）在精度上，确保在SpO2值为70%100%寸，误差不超过正负2%精度要更高，从而使得检测结果更可靠。
3、血氧探头的种类
（1）可重复使用脉搏血氧饱和探头
可重复成人指夹式血氧探头
可重复儿童指夹式血氧探头可重复成人硅胶指套式血氧探头
可重复儿童硅胶指套式血氧探头
可重复婴儿硅胶包裹带血氧探头
可重复成人耳夹式血氧探头
可重复动物指夹式血氧探头
(2)一次性使用脉搏血氧饱和探头
一次性医用无纺布血氧探头
一次性医用泡沫胶血氧探头
一次性成人指夹式血氧探头
一次性儿童指夹式血氧探头
一次性成人硅胶指套式血氧探头
一次性儿童硅胶指套式血氧探头
一次性婴儿硅胶包裹带血氧探头
一次性成人耳夹式血氧探头
一次性动物指夹式血氧探头
血氧饱和度检测的基本原理
氧是维系人类生命的基础，心脏的收缩和舒张使得人体的血液脉动地流过肺部，一定量的还原血红蛋白(HbR)与肺部中摄取的氧气结合成氧和血红蛋白(HbO2),另有约2%的氧溶解在血浆里。这些血液通过动脉一直输送到毛细血管，然后在毛细血管中将氧释放，以维持组织细胞的新陈代谢。血氧饱和度(SpO2) 是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb) 容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。而功能性氧饱和度为HbO2浓度与HbO2 Hb浓度之比，有别于氧合血红蛋白所占百分数。因此，监测动脉血氧饱和度(SaO2)可以对肺的氧合和血红蛋白携氧能力进行估计。
2.1 血氧饱和度检测分类
血氧浓度的测量通常分为电化学法和光学法两类。
传统的电化学法血氧饱和度测量要先进行人体采血（最常采用的是取动脉血），再利用血气分析仪进行电化学分析，在数分钟内测得动脉氧分压（PaO2），
并计算出动脉血氧饱和度（SaO2）。由于这种方法需要动脉穿刺或者插管，给病人造成痛苦，且不能连续监测，因此当处于危险状况时，就不易使病人得到及时的治疗。电化学法的优点是测量结果精确可靠，缺点是比较麻烦，且不能进行连续的监测，是一种有损伤的血氧测定法。
光学法是一种克服了电化学法的缺点的新型光学测量方法，它是一种连续无损伤血氧测量方法，可用于急救病房、手术室、恢复室和睡眠研究中。目前采用最多的是脉搏血氧测定法（Pulse Oximetry/ 血氧仪），其原理是检测血液对光吸收量的变化，测量氧合血红蛋白（HbO2）占全部血红蛋白（Hb）的百分比，从而直接求得SpO2该方法的优点是可以做到对人体连续无损伤测量，且仪器使用简单方便，所以它已得到越来越普遍的重视。缺点是测量精度比电化学法低，非凡是在血氧值较低时产生的误差较大。先后出现了耳式血氧计，多波长血氧计及新近问世的脉搏式血氧计。最新的脉搏式血氧计的测量误差已经可以控制在1％以内，达到临床使用的要求。尽管它们在某些方面还不尽如人意，但其所产生的临床效益已被广泛认同。
2.2 无损伤血氧饱和度检测原理
临床上多用功能氧饱和度来反映血液中氧含量的变化。无损伤血氧饱和度测量是基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动而变化的原理来进行测量的。基础研究表明，氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白对不同波长入射光有着不同的吸收率。当单色光垂直照射人体，动脉血液对光的吸收量将随透光区域动脉血管搏动而变化，而皮肤、肌肉、骨骼和静脉血等其他组织对光的吸收是恒定不变的。当用两种特定波长的恒定光入1、入2照射手指时，假如适当选择入射光波长入1（HbO2 Hb在此处具有等吸收特性，即约805nm）,运用Lambert-Bear定律并根据氧饱和度的定义可推出动脉血氧饱和度的近似公式为：SaO2=a bQ
式中：Q为两种波长（HbO2 Hb）的吸光度变化之比a、b为常数，与仪器传感器结构、测量条件有关。
注重到生物组织是一个各向异性、强散射、弱吸收的复杂光学介质，因此在实际测量中无法用一个严格的公式来描述，所以一般是通过测量双光束吸光度变化之比，然后通过经验定标曲线最终获取氧饱和度。而在选择双光束波长时，一般选择入射光波长为660nm 和940nm
2.3 无损伤血氧饱和度检测用光电传感器
血氧传感器是检测血氧饱和度的重要部件，它的损坏会直接导致检测不准或整机瘫痪无法工作。血氧传感器按外形主要可以分为指套型、耳垂型、包裹型和粘附型，按用途又可分为成人型和儿童型、婴儿型几种。不论外形和类型如何，血氧传感器的原理构成是一样的，它们均由发光器件和接收器件组成。发光器件是由波长为660nm(650nm的红光和波长为940nm(910nm的红外光发射管组成。
光敏接收器件大都采用接收面积大，灵敏度高，暗电流小，噪声低的PIN型光敏
二极管，由它将接收到的入射光信号转换成电信号。
最新开发的脉搏血氧计大多采用的是指套式传感器探头。使用时探头套在指
尖上。指套上壁固定了两个并列放置的发光二极管，发光波长分别为660nm红光和
940nm红外光。下壁是一个光敏接收器件，它将透射过手指的红光和红外光转换成电信号。血氧计运行时，分时驱动电路让两个发光二极管按一定的时间间隔并以较低的占空比分别发光，根据光二极管发光强度与光电管接收到的透射光的强弱比值可分别计算出全血吸收率a660和a940,然后结合实验标定的系数A和B，代入前述公式中，就可以算得血氧饱和度的数值了。
2.4血氧仪系统框图
脉搏血氧仪一般由血氧饱和度检测模块、工控机或PC机、血氧检测探头(一般为指套式)等部分组成。也有些是直接研制成一体的或便携式的。假如采用的是已经研制好的血氧饱和度检测模块来搭建的系统，由于模块与工控机或PC机之间的电平电压不同，它们之间还要通过电平转换模块连接起来，这样才能够进行正确的通讯。
3脉搏血氧计的操作使用
是否能够正确操作使用血氧计，关系到检测结果的准确性。透射式脉搏血氧计多以手指、耳垂、脚趾等作为检测部位，因为这些部位是光线最轻易透射过的部位。而对于采用指套式传感探头的脉搏血氧计，检测前最好应将手指、指甲部位清洗干净，否则假如脏物过多，会阻碍光线的透射，从而对测量结果造成一定的影响。测量时将中指夹在指套里，注重指甲应正对上壁的发光管，夹好后还应注重指套四面是否密闭严实，以避免环境光的干扰。指套夹好并开机后，等待测量数据稳定后就可以读出血氧饱和度了，现在的血氧计一般还可以读出脉率值和脉搏波形。
血氧探头的工作原理
1、功能与原理脉搏血氧饱和度SPO2指的是血氧含量与血氧容量的百分比值。SPO2作为一种无
创的、反应快速的、安全的、可靠的连续监测指标，已经得到公认。目前在麻醉、手术以及PACU
和ICU中得以广泛使用。根据氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)在红光和红外光区域的
光谱特性，可知在红光区(600?700nm)HbO2和Hb的吸收差别很大，血液的光吸收程度和光散射程度极大地依赖于血氧饱和度；而在红外光谱区(800?1000nm)，则吸收差别较大，血液的光
吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白含量有关，所以，HbO2和Hb的含量不同吸收光谱也不
同，因此血氧饱和度仪血液导管中的血无论是动脉血还是静脉血饱和度仪均能根据HbO2和Hb
的含量准确地反映岀血氧饱和度。〕：血液在波长660nm附近和900nm附近反射之比(p 660/900)
最敏感地反映岀血氧饱和度的变化，临床一般血氧饱和度仪(如Baxter饱和度仪)也采用该比值作
为变量。在光传导的途径上，除动脉血血红蛋白吸收光外，其他组织(如皮肤、软组织、静脉血和毛细血管血液)也可吸收光。但入射光经过手指或耳垂时，光可被搏动性血液和其他组织同时
吸收，但两者吸收的光强度是不同的，搏动性动脉血吸收的光强度（AC ）随着动脉压力波的变化而改变。而其他组织吸收的光强度（DC ）不随搏动和时间而改变，由此，就可计算出在两个波长中的光吸收比率R。R=（A C660/DC660）/（AC940/DC940）。R与SP02呈负相关，根据R值,
由标准曲线可得出相应的SPO2 值。
2、探头的特点与优势：SPO2 仪包括探头、功能模块和显示部分三个主要部件。对于市场上大部分的监护仪来说，检测SPO2的技术都已经很成熟。一台监护仪所检测得到的SPO2值准确与否，很大程度上与探头有关，其中影响探头检测的因素很多，探头所用的检测器件、医用导线、连接工艺等都会影响检测结果。 1.检测器件：检测信号的发光二极管和光电探测器件是探头的核
心部件。也是决定检测数值准确与否的关键所在。理论上的红光波长为660nm,红外光为940nm
时检测得到的数值比较理想，但由于制造器件的工艺的复杂，所生产出来的红光，红外光的波长
总有偏差。光波长的偏差的大小将影响所检测的数值。所以发光二极管和光电检测器件的制造工艺就显得很重要了。我们提供的血氧探头采用的是福路科的检测设备，无论是在精度上，还是在
可靠性上都很有优势。 2.医用导线：除了材料使用进口的外（在高弹力强度、抗腐蚀性都很可靠），还设计采用了双层屏蔽，较单层或全无屏蔽更能抑制噪声干扰，保持信号完整。 3. 软垫：我们提
供的探头采用的是一种特殊设计的软垫（指垫），这种软垫舒适、可靠，接触皮肤无过敏性，可适用于不同体形的病人。并且采用的是全裹式设计，可避免因手指动作漏光而导致干扰。 4.指夹：本体指夹采用防火级无毒ABS 的材料，坚固不易损坏。在指夹上还设计采用了遮光板，可以更好地屏蔽外围光源。5.一般SPO2 损坏的主要原因之一是由于弹簧松脱，弹力不足以至夹力不足，我们采用高张力电镀碳钢弹簧，可靠耐用。 6.端子：为了确保探头的可靠连接耐用，考虑信号传
递过程中的衰减在与监护仪的连接端子上，采用特殊工艺镀金端子。7.连接工艺：探头的连接工
艺对于检测结果来说也很重要，软垫所放的位置均经过校正测试，以确保检测器件发射器与接收器的位置正确。8.在精度上，确保在SPO2值为70%??100%时，误差不超过正负2%,精度要更高，从而使得检测结果更可靠。
双鉴红外探测器工作原理
微波—被动红外复合的探测器，它将微波和红外探测技术集中运用在一体。在控制范围内，只有二种报警技术的探测器都产生报警信号时，才输出报警信号。它既能保持微波探测器可靠性强、与热源无关的优点又集被动红外探测器无需照明和亮度要求、可昼夜运行的特点，大大降低探测器的误报率。这种复合型报警探测器的误报率则是单技术微波报警器误报率的几百分之一。简单的说，就是把被动红外探测器和微波探测器做在了一起，主要是提高探测性能，减少误报。除此之外，市场上也有把微波和主动红外、振动探测器、声音探测器等组合的产品，大家可参考说明书了解。 被动红外探测技术是一探测人体红外辐射与背景物体（墙、家具、树木、地形等）红外辐射相比较而产生的差异部分依据的，背景红外辐射量往往是微弱而稳定的。入侵者（包括各种动物在内）的红外辐射量往往是大的，可以引起警报信号。如果只用一种技术进行探测，各种动物（如狗、猫、老鼠等）及各种非动物的红外辐射源（如暖气、强灯光、太阳光等）往往也会引起警报的，这种报警是符合工作原理的，专门从事双技术探测器研究的科研人员，将微波探测技术和被动红外探测技术组合在一个机壳里构成一种入侵探测器。组成的这种双技术探测器，都选用了不同的工作原理的两种技术组合在一起，使从工作原理上无法避免的误报警的到了抑制。因为双技术探测器要求两种技术都提供报警信息时，才提供一个触发报警信息。其中任何一种提供报警信息，都不触发报警。因此使误报问题得到有效的控制，同时也扩大了探测器的使用范围 微波红外复合探测器的内部结构 下图中是一款有线红外微波复合探测器，其中最上端部分为信号接收、信号处理、信号输出部分；中间为微波探测，下端为红外探测；
氧探头测量碳势原理
氧势法控制碳势原理 氧势法是利用ZrO2固体电解质，铂金丝氧电极组成的氧浓差电池（即氧探头），在高温下输出电压与炉气氧分压有一定的函数关系，间接控制炉气的碳势，氮势的方法。 1。氧势法控制碳势的原理： 在可控渗碳气氛中，微量氧有以下的平衡关系： []21 2CO C O =+ （1-1） []221 2CO C O =+ （1-2） 2221 2 H O H O =+ （1-3） 平衡时， 式（1-1）的平衡常数表达式： 2 12(11)o c CO p K a P -= g （1-3） 所以：2 (11)1 2CO c o P a K p -=g （1-4） 式中 (11)K -——（1-1）式的平衡常数，是温度的函数 CO P ，2O P ——炉气中的CO,O2的分压 c a ——碳在奥氏体钢中的活度，其数值可近似用/c p sat a C C =来表示。 sat C ——奥氏体钢中饱和碳浓度 p C ——炉气碳势 T ——绝对温度K 式（1-3），（1-4）有以下关系： 2 (11)1/2 CO P sat O P C K C P -= （1-5） (11)5870 lg 4.539K T --= - （1-6） 由上式公式可知，在一定温度下，碳势p C 可用21/2 /CO O P P 比值求得，这就是通过测试和控制21/2/CO O P P 的比值来控制碳势的理论基础。当炉气中CO P 变化不大时，可认为是一种常量时，碳势就可以通过测量炉气中的氧分压来控制碳势，这就是氧势法理论基础。
当式（1-2），（1-3）反应达到平衡时，则： 2 2 1 2(12)CO o CO p p K P -= g （1-7） 22 212(13)H o H O p p K P -= g （1-8） 所以： 22 1/2 (12)CO O CO P P K P -= (1-9) 22 2 1/2(13)H O O H P P K P -= (1-10) (12)14740 lg 4.521K T --= + (1-11) (13)12914 lg 2.871K T --=+ (1-12) 将（1-9），（1-10）两边取对数的下式： 2229480 lg 2lg 9.042CO O CO P P P T =--+ （1-13） 22225828 lg 2lg 5.742H O H O P P P T =-- + (1-14) 由式（1-13），（1-14）可见，当温度一定时，2O P 与2/CO CO P P 或22/H H O P P 有一定的函数关系。因此，用氧势法控制碳势有可能比红外线CO2法或露点法（2H O P ）更为合理，更为准确。 根据氧势定义，氧势与氧分压得关系由下式表示： 22ln O O RT P μ= （1-15） 即： 222.303lg O O RT P μ= （1-16） 式中： R ——气体常数， 8.314J/(mol*K) 2O μ——氧势 当氧势单位为KJ/mol 时，其表达式为： 220.019159lg O O T P μ= （KJ/mol ） （1-17）
血氧饱和度探头保护法
报。(2)防止并发症。支架安置术后可有肺栓塞、肺动脉破裂、支架移位等合并症,因此,要着重观察患儿心率是否过快,有无胸痛,气急,剧烈咳嗽等情况,如有上述症状应立即与医生联系。术后2h 复查心脏彩超可及时全面地了解手术效果,最大程度地避免术后心腔穿孔致心包积血等。(3)疼痛的护理。该患儿术后2d 内数次主诉左胸部疼痛,尤其在上臂上举后特别明显。我们告知此疼痛原因为支架在体内牵张血管所致,大多疼痛呈一过性,属正常反应。在嘱其四肢放松,置半卧位后缓解。因此备用镇痛剂曲马多未被使用,但临床上疼痛剧烈时“让患儿尽量忍痛”这个误区[6],宜及早给予纠正。根据脸谱疼痛评估法[7]评估患儿的疼痛程度,通常术后疼痛剧烈时应立即给予镇痛药或镇静剂使用,以帮助患儿更好地恢复。(4)伤口护理。术后需由家长按压伤口1.0～1.5h ,按压方法于术前及术日反复指导家长,直至掌握。每15min 观察伤口有无渗血、双足足背动脉搏动情况及双下肢肤色及皮温 [8] ,加强对下肢的肢体按摩,观察 有无淤点、淤斑,防止静脉栓塞。(5)鼓励活动。术后患儿心电监护共36h ,平卧6h 后可鼓励其在病床上进行下肢运动,并经常更换体位,可促进各项功能更快恢复。 5.健康指导及随访。分别于术后1,3,6个月来我院心 内科门诊随访,复查EKG 、CXR 、2DE 等,术后1个月内避免剧烈活动,避免去人多嘈杂的公共场所,预防感染。按时服药,巴米尔250mg ,1次/d ,饭后服用。同时告知家属和患儿注意观察有无胸痛等症状,以便及时发现栓塞症状并得到及时治疗。 参 考 文 献 1 Rosales AM ,Lock J E ,Perry SB ,et al.Interventional catheterization management of perioperative peripheral pulmonary stenosis :balloon angioplasty or endovascular stenting.Catheter Cardiovasc Inter ,2002,56(2):2722277. 2 Kreutzer J ,Perry SB ,Jonas RA ,et al.Tetralogy of fallout with diminutive pulmonary arteries :preoperative pulmonary dilation and transcatheter rehibilitation of pulmonary arteries.J Am Coll Cardiol ,1996,27(7):174121747. 3 Ovaert C ,Caldarone CA ,McCrindle BW ,et al.Endovascular stent implantation for the management of postoperative right ventricular out flow tract obstruction :clinical efficacy.J Thorac Cardiovasc Surg ,1999,118(5):8862893. 4 Trivedi KR ,Benson LN.Interventional strategies in the management of peripheral pulmonary artery stenosis.J Interv Cardiol ,2003,16(2):1712188. 5 李莉,范丽凤,张小群.1例糖尿病合并神经病变患者的个体化教 育.中国实用护理杂志,2005,21(7B ):57258. 6 肖仁梅,赵洪英.小儿术后疼痛控制及护理进展.中国实用护理杂 志,2005,21(1B ):49250. 7 Wong DL ,Hockenberry -Eaton M ,Wilson D ,et al Wong ’s essen 2tials of pediatric nursing.Copyright Mosby ,2001.130121303.8 于艳青,杨捷,柏颖.1例冠状动脉介入治疗术后并发动静脉瘘的 救治与护理.中国实用护理杂志,2005,21(9B ):61. (收稿日期:2005212224) (本文编辑:李惠敏) ?实用方法? 血氧饱和度探头保护法 田东延 郑润菊 谢艳红 血氧饱和度探头是多功能监护仪上的重要传感器,也是临床使用过程中较易出现故障的部件之一[1]。临床多使用可重复使用的探头,其内部工艺制造复杂,外壳由聚乙烯材料制作,质地较脆,抗震性差,常因各种原因掉在地上而造成开裂松动、感应不良,甚至损坏。临床工作中我们用下面方法对其进行保护,效果良好,现报道如下。 材料与方法 (1)材料。细绳子1条,咬合力强的小夹子1个(我们采用窗帘夹)。(2)方法。方法一:绳子长约15 cm ,上穿小夹子,绳子缠系在血氧饱和度电缆上,距探头约40cm 。为患者测血氧饱和度时,先将夹子夹在患者身旁的 大单上,再将血氧饱和度探头套在患者指(趾)端。方法二: 作者单位:467000河南省平顶山市第二人民医院 取长约30cm 的绳子,中点缠系在血氧饱和度电缆上,距探头约15cm 。为患者测血氧饱和度时,先将绳子两头对接,系成圈套在患者手腕或脚踝处,再将血氧饱和度探头套在患者指(趾)端。 优点 (1)材料简单,制作容易,使用快捷方便,可有效防止探头掉在地上,易于推广。(2)此2种方法适用于任何患者,尤其是小儿、昏迷或烦躁不安的患者。(3)绳子、夹子可以和探头一起擦拭消毒,预防交叉感染。 参 考 文 献 1 岳新芝,黎惠芬,程广斌.一次性血氧饱和度探头的改进.实用护 理杂志,2000,16(12):41. (收稿日期:2005210210) (本文编辑:贾燕) ? 46?中国实用护理杂志2006年6月11日第22卷第6期中旬版 Chin J Prac Nurs ,J une 11th 2006,Vol.22,No.6B ? 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. https://www.360docs.net/doc/fd12467794.html,
宽带氧传感器的工作原理和常见故障的检查方法
宽带氧传感器的工作原理和常见故障的检查方法 发布时间: 2010-4-29 15:52 | 编辑: 汽车乐https://www.360docs.net/doc/fd12467794.html, | 查看: 1067次来源: 网络 随着汽车尾气排放限值要求的不断提高，传统的开关型氧传感器已不能满足需要，取而代之的是控制精度更高的线性宽带氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor，简称UEGO)。氧传感器闭环控制调节发动机燃烧室内的混合汽，以实现最佳的三元催化转换器运行，从而满足排放限值的要求。为此，氧传感器闭环控制的任务是确保废气空燃比始终处于催化转换器的最佳工作点。氧传感器闭环控制只改变所要喷射的燃油质量、燃烧室内的空气质量，也就是说汽缸充气和点火正时均不受影响，因此氧传感器是用来帮助确定废气中氧含量而反映实际工况中的空燃比。控制单元内的氧传感器闭环控制必须通过所提供的信号来对混合汽的成分做出相应调整，控制过程很大程度上取决于氧传感器的属性。 宽带氧传感器能够提供准确的空燃比反馈信号给ECU，从而ECU精确地控制喷油时间，使汽缸内混合汽浓度始终保持理论空燃比值。宽带氧传感器的使用提高了ECU的控制精度，最大限度地发挥了三元催化器的作用，优化了发动机的性能，并可节省大约15％的燃油消耗，更加有效地降低了有害气体的排放。 宽带氧传感器通过检测发动机尾气排放中的氧含量，并向电子控制单元(ECU)输送相应的电压信号，反映空气燃油混合比的稀浓。ECU根据氧传感器传送的实际混合汽浓稀反馈信号而相应调节喷油脉宽，使发动机运行在最佳空燃比(λ=1)状态，从而为催化转换器的尾气处理创造理想的条件。如果混合汽太浓(λ<1)，必须减少喷油量，如果混合汽太稀(λ>1)，则要增加喷油量。 现代汽车发动机管理系统中，安装在催化转换器前的宽带氧传感器，称作控制氧传感器，安装在三元催化器的上游位置，监测尾气中氧的浓度，并将信息反馈给控制单元，用于调节喷油量，从而实现发动机的闭环控制，改善发动机的燃烧性能并减少有害气体的排放。根据OBD-Ⅱ规定，现代汽车必须对三元催化转换器效率进行持续监控，为此配有诊断氧传感器，安装在催化转换器的下游端。通过比较催化转换器上游和下游的传感器信号，可以确定催化转换器的效率。主要原因是由于控制氧传感器因老化，其向ECU输送的电压信号曲线会发生偏移，诊断氧传感器会检测控制氧传感器是否仍然处于最佳工作状态，然后ECU 就可计算出矫正偏移所需的补偿量。 由于老化而造成工作性能变差的氧传感器，也会影响燃油经济性的指标。老化的氧传感器提供给DME的混合汽浓度信号存在误差，将使DME控制单元在可燃混合汽形成的控制产生偏差，而造成燃油消耗的增加。表1是博世公司所做的氧传感器对燃油经济性影响的明细表。 一、宽带型氧传感器的分类及基本构造 根据氧传感器的制造材料不同，宽带型氧传感器可分为以ZrO2为基体的固化电解质型和利用氧化物半导体电阻变化型两大类；根据传感器的结构不同，宽带型氧传感又可分为电池型、临界电流型及泵电池型。 宽带型氧传感器的基本控制原理就是以普通氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。氧化锆型氧传感器有一特性，即当氧离子移动时会产生电动势。反之，若将电动势加在氧化锆组件上，即会造成氧离子的移动。根据此原理即可由发动机控制单元控制所想要的比例值。 构成宽带型氧传感器的组件有两个部分：一部分为感应室，另一部分是泵氧元。 感应室的一面与大气接触，而另一面是测试腔，通过扩散孔与排气接触，与普通氧化锆传感器一样，由于感应室两侧的氧含量不同而产生一个电动势。一般的氧化锆传感器将
血氧探头的工作原理
血氧探头，全称为血氧饱和度探头（英文SpO2 Sensor/SpO2 Probe），是指将探头指套固定在病人指端，利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器，使用波长660 nm的红光和940 nm的近红外光作为射入光源，测定通过组织床的光传导强度，来计算血红蛋白浓度及血氧饱和度。通过SpO2监护，可以得到SpO2脉率、脉搏波。应用于各种病人的血氧监护，通常另一端是接心电监护仪。 血氧饱和度定义 血氧饱和度是指血液中氧气的最大溶解度，血液中氧气结合主要是靠血红蛋白。一般情况下不会发生什么改变，但是如果在一氧化碳含量较高的环境下就会发生变化，造成一氧化碳中毒，也就是煤气中毒，因为一氧化碳与血红蛋白的亲和性很高, 会优先与一氧化碳结合，从而造成血液中氧气含量降低发生危险。正常人体动脉血的血氧饱和度为98% 、静脉血为75%。 一般认为SpO2正常应不低于94%在94%以下为供氧不足。有学者将 SpO2<90定为低氧血症的标准，并认为当SpO2高于70%寸准确性可达± 2% SpO2 低于70%寸则可有误差。临床上曾对数例病人的SpO2数值，与动脉血氧饱和度数值进行对照，认为SpO2读数可反映病人的呼吸功能，并在一定程度上*脉血氧的变化。胸外科术后病人除个别病例临床症状与数值不符需作血气分析外，常规应用脉搏血氧饱和度监测，可为临床观察病情变化提供有意义的指标，避免了病人反复采血，也减少护士的工作量，值得推广。 血氧探头工作原理 1、功能与原理 脉搏血氧饱和度SpO2指的是血氧含量与血氧容量的百分比值。SpO2作为一种无创的、反应快速的、安全的、可靠的连续监测指标，已经得到公认。 目前在麻醉、手术以及PACU口ICU中得以广泛使用。根据氧合血红蛋白（HbO2）和还原血红蛋白（Hb）在红光和红外光区域的光谱特性，可知在红光区（600? 700nm）HbO和Hb的吸收差别很大，血液的光吸收程度和光散射程度极大地依赖于血氧饱和度；而在红外光谱区（800?1000nm）,则吸收差别较大，血液的光吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白含量有关，所以，HbO2和Hb的含量不同吸 收光谱也不同，因此血氧饱和度仪血液导管中的血无论是动脉血还是静脉血饱和度仪均能根据HbO2和Hb的含量准确地反映出血氧饱和度。 血液在波长660nm附近和900nm附近反射之比（p 660/900）最敏感地反映出血氧饱和度的变化，临床一般血氧饱和度仪（如泰嘉电子Taijia 饱和度仪、脉搏血氧仪）也采用该比值作为变量。在光传导的途径上，除动脉血血红蛋白吸收光外，其他组织（如皮肤、软组织、静脉血和毛细血管血液）也可吸收光。但入射光经过手指或耳垂时，光可被搏动性血液和其他组织同时吸收，但两者吸收的光强度是不同的，搏动性动脉血吸收的光强度（AC随着动脉压力波的变化而改变。而其他组织吸收的光强度（DC不随搏动和时间而改变，由此，就可计算出在两 个波长中的光吸收比率R R=（AC660/DC660）/（AC940/DC940） R与SpO2呈负相
红外报警探头
红外报警探头 人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。 1、这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为 10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2、为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3、被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 4、一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 5、菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。 缺点：1、容易受各种热源、光源干扰。2、被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。3、易受射频辐射的干扰。4、环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
抗干扰性能 1、防小动物干扰：探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。 2、抗电磁干扰：探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。 3、抗灯光干扰：探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 红外线热释电传感器的安装要求 红外线热释电人体传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系.。正确的安装应满足下列条件： 1、红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。 2、红外线热释电传感器远离空调, 冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。 3、红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 4、红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
血氧饱和度传感器产品技术要求性能指标
2.性能指标 2.1外观 2.1.1传感器及接口表面应平整光滑，色彩柔和色泽均匀，不允许有气泡、剥落、开裂。 2.1.2电缆表面应平整光滑，色彩柔和色泽均匀，不允许有气泡、剥落、开裂，不得有明显的划痕与碰伤。电缆与探头及接口的连接处应牢固，不得有明显裂缝和脱落。 2.1.3传感器与皮肤接触的部分以及与皮肤接触的一次性可粘贴传感器应柔软有弹性，不得僵硬或有划痕以及明显的开裂。 2.2血氧饱和度 2.2.1测量范围 应为35%～100%。 2.2.2准确度 a)血氧饱和度在70%～100% 范围内，误差应不大于±3%； b)70%以下，无准确度要求。 2.3脉率 2.3.1测量范围 应为25bpm～250bpm。 2.3.2准确度 脉率测量误差应为±3bpm。 2.4抗拉强度 传感器的各连接部位应牢固。当沿电缆抽线方向施加50N的拉力，传感器的各个连接部位不得有脱落和开裂现象；并且导线内部导体不得断裂。 2.5电缆柔软性 连接传感器的电缆应柔软耐弯折。弯曲成90°应无死褶，导线内部导体不得有折断现象。 2.6环境试验要求 环境试验应符合GB/T14710-2009中气候环境试验Ⅱ组、机械环境试验Ⅱ组及表2的规定。 2.7安全要求 安全要求应符合GB 9706.1-2007《医用电气设备第1部分：安全通用要求》和YY 0784-2010《医用电气设备-医用脉搏血氧仪设备基本安全和主要性能专用要求》的要求。 2.8电磁兼容要求 电磁兼容要求应符合YY 0505-2012《医用电气设备第1-2部分：安全通用要求并列标准：电磁兼容要求和试验》、YY 0784-2010《医用电气设备-医用脉搏血氧仪设备基本安全和主要性能专用要求》第36条标准和GB 4824-2013《工业、
氧传感器的功能及工作原理全解
氧传感器的功能及工作原理 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用，其基本工作原理是：在一定条件下（高温和铂催化），利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的 汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使 用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于 过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时 就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或 尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断
红外线传感器工作原理和技术参数
红外线传感器工作原理和技术参数 人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为～μm；紫光的波长范围为～μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线 最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展，红外线传感器的应用已经非常广泛，下面结合几个实例，简单介绍一下红外线传感器的应用。 人体热释电红外传感器和应用介绍 被动式热释电红外探头的工作原理及特性： 一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外线遥控鼠标器中的传感器 在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时，小球随之转动，在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触，其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴，用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量，另一个是空轴，仅起支撑作用。拖动鼠标器时，由于小球带动三个滚轴转动，X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴（称为译码轮）转动。译码轮(见图1)的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器，组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B，如图2所示。由于译码轮有间隙，故当译码轮转动时，红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上，时而被阻断，从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异，从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差，利用这种方法，就能测出鼠标器的拖动方向 照相机中的红外线传感器――夜视功能 红外夜视，就是在夜视状态下，数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，关掉红外滤光镜，不再阻挡红外线进入CCD，红外线经物体反射后进入镜头进行成像，这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像，而不是可见光反射所成的影像，即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。索尼数码摄像机首创了红外线夜视摄影功能，能够在全黑环境下进行拍摄，甚至连肉眼也不能分辨清楚的物体，现在也可以清晰地拍摄下来。这种夜视的特点是可以在完全没有光线的条件下进行拍摄，但由于采用的是红外摄影，无法进行彩色的还原，所以拍摄出来的画面是单色的，影像会变绿。不久之后，索尼又推出了拥有超级红外线夜视摄功能的数码摄像机，红外线功能的慢速快门为2段选择，超级红外线夜摄功能的慢速快门为自动调节，可以获得更好的影像效果。举一个大家都见过的例子，在美国空袭伊拉克时，
血氧饱和度监测的常见问题及护理
血氧饱和度监测的常见问题及护理 主讲人： 参加时间： 参加人员： 血氧饱和度即SpO2被定义为氧合血红蛋白占血红蛋白的百分比值。常用动脉血氧定量技术，它测定的是从传感器光源一方发射的光线有多少穿过患者组织到达另一方接收器，这是一种无创伤测定血氧饱和度的方法。血氧饱和度读数变化是报告患者缺氧最及时、最迅速的警告。 一、血氧饱和度监测中的常见问题： 1、信号跟踪到脉搏，屏幕上无氧饱和度和脉率值。原因： （1）患者移动过度，过于躁动，使血氧饱和度参数找不到一个脉搏形式；（2）患者可能灌注太低，如肢体温度过低、末梢循环太差，使氧饱和度参数不能测及血氧饱和度和脉率; （3）传感器损坏； （4）传感器位置不准确（接头线应置手背，指甲面朝上）； （5）血液中有染色剂（如美蓝、荧光素）、皮肤涂色或手指甲上涂有指甲油，也会影响测量精度； （6）环境中有较强的光源。如手术灯、荧光灯或是其他光线直射时，会使探头的光敏元件的接受值偏离正常范围，因此需要避强光。必要时探头需遮光使用； (7)探头戴的时间过长以后，可能影响血液循环，使测量精度受影响； （8）另外，同侧手臂测血压时，会影响末梢循环而使测量值有误差。 2、氧饱和度迅速变化，信号强度游走不定可能由于患者移动过度或由于手术装置干扰操作性能。 3、氧饱和度显示传感器脱落 （1）传感器如在位且性能良好，应注意连接是否正常，临床最常出现此种情况即液体溅进传感器接头处； （2）血氧探头正常工作，开机自检后探头内发出较暗红光或红光较亮且闪烁不定。 二、血氧饱和度监测中常见问题的处理： 1、信号跟踪到脉搏，屏幕上无氧饱和度和脉率值时的处理 （1）密切观察患者病情； （2）使患者保持不动或将传感器移到活动少的肢体，使传感器牢固适当或进行健康人测试，必要时更换传感器； （3）必要时对所测患者注意保暖； （4）需要避强光； （5）时间过长可换另一手指测量； （6）尽量避免同侧手臂测血压。 2、氧饱和度迅速变化，信号强度游走不定时的处理尽量使患者保持安静少动，
氧传感器的功能及工作原理
氧传感器的功能及工作原理 来源：一大把汽车电子圈 氧传感器的功能 测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一 信息实现以过量空气系数入=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中H C、CO 和NOX 三种污染物都有最大的转化效率。 工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用，其基本工作原理是：在一定条件下（高温和铂催化），利用氧化锆骨外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21% ，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 特点 抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。 氧传感器的常见故障 氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。 积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。 加热器电阻丝烧断 对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。 氧传感器内部线路断脱
被动红外探头工作原理
被动红外探头工作原理特性及新技术 在电子防盗探测器领域，被动红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。但随着入侵者的反侦测技术手段的提高，从而对探头的要求也越来越高，普通被动红外探头的局限性也越来越明显，这样，新一代的被动红外探头也应运而生。因为美国的美安科技的Focus牌探头采用了很多最新技术，使用也较为广泛。所以，下面就结合该产品的技术特性来阐述被动红外探头的最新技术。 1.被动红外探头的工作原理及特性 被动红外探头是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。探头收集外界的红外辐射通过聚集到红外感应源上面。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发生变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。 1) 这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须敏感。 2) 为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3) 被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 4) 一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 5) 多视场的获得，一是多法线小镜面组成的反光聚焦，聚光到传感器上称之为反射式光学系统。另一种是透射式光学系统，是多面组合一起的透镜——菲涅尔透镜聚焦在红外传感器上。 6) 这要指出的是被动红外的几束光表示有几个视场，并非被动红外发红外光，视场越多，控制越严密。 2.被动红外探头的优缺点： 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。 缺点：◆容易受各种热源、光源干扰 ◆被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。 ◆易受射频辐射的干扰。 ◆环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。 3.被动红外探测新技术说明 下面针对上述的被动红外探测器的缺点，结合美国的美安科技的Focus牌的红外探测技术，进行详细发分析。通过对其缺点分析发现，我们实际上要解决误报和探测下降甚至失灵的问题： 3.1误报问题 为了降低误报率，只要排除误报等因素就可以大大降低误报率。 误报的因素可以分为两类： 外界的因素: ●外界的热光源（尤其是白光光源）：如阳光、照明光源等; ●外界的射频信号。 内部因素: ●内部由于器件等的噪声和干扰，如光热释感应器的信号瞬变等。针对以上情况，枫叶公司的新一带红外探头、采用一些独特的技术来解决此类问题。 信号出/入分析
血氧探头的工作原理
血氧探头定义 血氧探头,全称为血氧饱与度探头(英文SpO2 Sensor/SpO2 Probe),就是指将探头指套固定在病人指端,利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器,使用波长660 nm的红光与940 nm的近红外光作为射入光源,测定通过组织床的光传导强度,来计算血红蛋白浓度及血氧饱与度。通过SpO2监护,可以得到SpO2、脉率、脉搏波。应用于各种病人的血氧监护,通常另一端就是接心电监护仪。 血氧饱与度定义 血氧饱与度就是指血液中氧气的最大溶解度,血液中氧气结合主要就是靠血 红蛋白。一般情况下不会发生什么改变,但就是如果在一氧化碳含量较高的环境 下就会发生变化,造成一氧化碳中毒,也就就是煤气中毒,因为一氧化碳与血红蛋 白的亲与性很高,会优先与一氧化碳结合,从而造成血液中氧气含量降低发生危险。正常人体动脉血的血氧饱与度为98% 、静脉血为75%。 一般认为SpO2正常应不低于94%,在94%以下为供氧不足。有学者将 SpO2<90%定为低氧血症的标准,并认为当SpO2高于70%时准确性可达±2%,SpO2低于70%时则可有误差。临床上曾对数例病人的SpO2数值,与动脉血氧饱与度数值进行对照,认为SpO2读数可反映病人的呼吸功能,并在一定程度上*脉血氧的 变化。胸外科术后病人除个别病例临床症状与数值不符需作血气分析外,常规应用脉搏血氧饱与度监测,可为临床观察病情变化提供有意义的指标,避免了病人 反复采血,也减少护士的工作量,值得推广。 血氧探头工作原理 1、功能与原理 脉搏血氧饱与度SpO2指的就是血氧含量与血氧容量的百分比值。SpO2作为一种无创的、反应快速的、安全的、可靠的连续监测指标,已经得到公认。 目前在麻醉、手术以及PACU与ICU中得以广泛使用。根据氧合血红蛋白(HbO2)与还原血红蛋白(Hb)在红光与红外光区域的光谱特性,可知在红光区(600～ 700nm)HbO2与Hb的吸收差别很大,血液的光吸收程度与光散射程度极大地依赖 于血氧饱与度;而在红外光谱区(800～1000nm),则吸收差别较大,血液的光吸收 程度与光散射程度主要与血红蛋白含量有关,所以,HbO2与Hb的含量不同吸收光谱也不同,因此血氧饱与度仪血液导管中的血无论就是动脉血还就是静脉血饱与 度仪均能根据HbO2与Hb的含量准确地反映出血氧饱与度。 血液在波长660nm附近与900nm附近反射之比(ρ660/900)最敏感地反映出 血氧饱与度的变化,临床一般血氧饱与度仪(如泰嘉电子Taijia饱与度仪、脉搏血氧仪)也采用该比值作为变量。在光传导的途径上,除动脉血血红蛋白吸收光外,其她组织(如皮肤、软组织、静脉血与毛细血管血液)也可吸收光。但入射光经过手指或耳垂时,光可被搏动性血液与其她组织同时吸收,但两者吸收的光强度就 是不同的,搏动性动脉血吸收的光强度(AC)随着动脉压力波的变化而改变。而其
红外探测器原理
红外探测器原理 安防2007-10-16 10:17:07 阅读888 评论3 字号：大中小订阅 被动红外探测器 凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射，而温度低于1725℃的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热。而任 何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波 长和距离也不尽相同，通常分为三个波段。 近红外：波长范围0.75～3μm 中红外：波长范围3～25μm 远红外：波长范围25～1000μm 人体辐射的红外光波长3～50μm，其中8～14μm占46%，峰值波长在9.5μm。㈠被动红外报警探测器 在室温条件下，任何物品均有辐射。温度越高的物体，红外辐射越强。人是恒温动物，红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外，即探测器本身不发 射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适 应环境，在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有人体 红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号，而发出警报 。被动红外入侵探测器形成的警戒线一般可以达到数十米。 被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器（或称为红外传感器）及报警 控制器等部分组成。其核心是不见是红外探测器件，通过关学系统的配合作用可 以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测波长范围是8～14μm，人体辐射的红外峰值波长约为10μm，正好在范围以内． 被动式红外探测器（Passive Infared Detector，PIR）根据其结构不同、警 戒范围及探测距离也有所不同，大致可以分为单波束型和多波束型两种。单波束PIR采用反射聚焦式光学系统，利用曲面反射镜将来自目标的红外辐射汇聚在红外传感器上。这种方式的探测器境界视场角较窄，一般在5°以下，但作用距离较远，可长达百米。因此又称为直线远距离控制型被动红探测器，适合保护狭长的走廊、通道以及封锁门窗和围墙。多波束型采用透镜聚焦式光学系统，目前大都采 用红外塑料透镜——多层光束结构的菲涅尔透镜。这种透镜是用特殊塑料一次成
监护仪常见故障
监护仪常见故障 1 心电图 常见故障：心电图波形严重干扰、心率数字显示失常或无心电图波形。 心电图导联是数个电敏按标准结构的排列组合。将电极置于皮肤之上检测约为1MV电压，为减少机内、外电磁场干扰，用一个电极作为参考电极，其它电授组成一个导联。每个导联体现心脏生理活动的不同情况，产生心电图波形。其P波、ORS综合渡和T渡随幅度和极性变化，来自不同导联的信号将心脏的电活动完整情况提供，通过R波检出器认别R波，计算R—R波形间距得出心率数字。 当监护仪处于外电磁场干扰之中、地线接触不良、地线电阻偏大、地线电压值上升等原因使干扰波进入机内中或通过人体和导联线进入机内，描绘的心电图波形干扰较大，即使打开滤波器，监护仪也不能完全识别、滤除，心率值常为二百多。排除方法：经常检查地线，确保其可靠，必要时增加辅助接地线；尽量避开强电磁场控制范围。 当病人皮肤干燥、角化层较厚、油脂和汗毛等异物较多、一次性电授的耦合剂变干、重复使用的电极的极化电压改变使电授与皮肤的接触电阻增大，使心电图出现干扰。导联线长期使用屏蔽层损伤屏蔽效果下降，抗扰能力下降造成干扰。导联线断路或电极脱落无心电波显示，同时导联线脱落报警显示。排除方法：按要求认真处理皮肤表面、选择性能好的电授、长时间监护的病人应经常更换电极、定期检查导联线，固定好导联线，放置适当位置。当某个导联出现干扰，查相应导联，全部导联均有干扰重点查参考电授。 2 无创血压的测量 常见故障现象：显示血压值不准、有偏差或无法测量血压。 血压是血液加于血管壁上的作用力，在评价心脏是否有效泵血功能时，比心电图信号更加可靠、直观。动脉血压由心脏自主收缩过程中产生的，并在心脏活动周期之问不断变化。收缩压是最大的心搏周期压，它是在心室收缩时产生的：舒张压是最小的心搏周期压，它是在心室两次收缩之间的舒张期产生的：平均动脉压是心搏周期之间的血压平均值，是根据计算得出的。监护仪能显示这三种血压计算。无创血压最常用的测量方法是振荡测量法，该方法是将充气气囊绑在病人肢体上，动脉的脉动在气囊中产生压力波动，通过与气囊软管相连的压力换能器检测这波动，并转换电信号。另一种方法是听诊法(柯氏音法)，该方法采用气带中压力传感器和传声器来检测柯氏音，原理和人工测量相似，测量值可靠准确。但一般监护仪基本不用。 用振荡法监护病人血压时，在测量过程中，气带软管受到外力作用时，故产生附加信号，传到主机中的压力换能器，使转换信号变形，出现错误的血压计算：若气囊、软管或连接头存在漏气现象，也使血压波动信号变形，测量血压值有偏差：当气带绑的位置和松紧度不当、病人动脉音低加上病人衣服较多等原因使正常的血压波动信号传至主机内压力换能器时大大下降，甚至无法认别，使血压甚至无法测量出。另一种常见错误原因是测成人血压时选择儿童或婴儿模式，若病人基础血压低还可能测出，若一偏高立即发生报警，无法测量。 排除方法：选择正确的测量模式和方法；气带位置要正确，气囊的输出软管应处于动脉搏动处，如人工测
氧传感器工作原理
氧探头工作原理 氧探头又称氧化锆浓差电池，它的工作原理(见示意图)是：以高温氧化锆作固体电解质，在高温下若电解质两侧氧浓度不同时，便形成氧浓差电池。浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关，如一侧氧浓度固定，即可通过测量浓差电势来测量另一侧的氧含量。 氧化锆固体电解质是在氧化锆（ZrO2）中掺入一定数量的氧化钙（CaO）,经高温焙烧而成。在氧化锆电介质的内外壁上用高温烧结(或压紧)的方法附上不易氧化的多孔性（网状）白金电极和电极（丝）引线。经过上述掺杂和焙烧而成的氧化锆，其晶型为稳定的立方晶体，晶体中部分四价锆离子被二价钙离子所取代而形成氧离子空穴。由于氧离子空穴的存在，在600-1200℃高温下，这种氧化锆材料就成为对氧离子有良好的传导性的固体电解质。在氧化锆两侧氧浓度不等时，浓度大的一侧的氧原子在该侧的表面电极上结合两个电子形成氧离子（1/2 O2+2e- - O-）,然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧运动，当到达低浓度一侧时，便在该侧电极上释放两个电子并结合成氧分子放出（O- -1/2 O2+2e-）,于是在高氧侧和低氧侧电极上分别造成正负电荷积累，产生电势，此电势阻碍这种迁移的进一步进行，直至达到平衡为止，从而形成氧浓差电池。 氧探头在可空气氛加热炉中使用的药店及常见故障 1.在可控气氛加热炉中氧探头的使用要点 （1）氧探头属于一种高精度、高灵敏的传感器，其核心元件氧化锆头是球状或管状结构陶瓷件，很容易受冲击破碎。在新的氧探头使用前，应仔细检查氧探头是否受过碰撞，氧探头是否有弯曲，氧探头外管有无裂纹，探头部位氧化锆是否有裂纹或破裂、或有陶瓷装碎片；轻轻摇动氧探头，听听氧探头内部是否有响声。如有响声，可能是氧探头的氧化锆已经破裂。 （2）氧探头在安装时要注意安装位置插入炉膛50-100mm，安装在炉气较稳定的区域内。不要靠近各种渗剂的滴注口、分扇附近；不要安装在炉内口、角落、震动大的部位。如安装在井式炉炉盖等处时，应在氧探头前端家保护套并注意气氛流通良好。 （3）注意氧探头安装座与炉壳保持良好的密封性，不要漏气。氧探头联线使用屏蔽信号线，防止信号干扰。 （4）氧探头最好在室温装入炉内，随炉升温到使用温度，避免急冷、急热。安装时注意轻拿轻放。如遇特殊情况，在高温状态下需要拔出或插入氧探头时，拔出或插入速度控制在30mm/min以内，并且在氧探头拔出加热炉时，应停供可燃气氛，降低炉压，以避免高温氧探头拔出引燃气氛被火苗烫伤。 （5）初次使用氧探头，需对氧探头进行预渗碳8-24h,建议不要在新炉刚开始预渗碳时就安装氧探头。因为在新炉预渗碳时，炉中可能还存在较多水分等杂质，气氛不稳定，会对氧探头的使用造成不良影响；一般在新加热炉烘炉结束，用甲醇预渗碳24h以上再安装氧探