[原创]光学式心率感测器仿真技术公开 [复制链接]

光学式心率传感器的仿真与设计 [_h%F,_ A  
反射式PPG传感器常用于穿戴式装置中，如：运动手环或手表，协助测量心律信息。其结构包含LED光源、光探测器、挡墙与盖板。

图片:1.png

!/947Rn  
LightTools 提供完整的体散射模型与内置的生物组织材料，可协助用户进行皮肤组织的建立。

图片:2.png

NjbwGcH%\  
系统中的光源除了LED光源外，亦可利用太阳能实用工具建立直射太阳光与漫射太阳光，分析外在环境光的影响，太阳光谱与日晒数据如下： .AXdo'&2i  

图片:3.png

O:1DOUYXs  
通过光源过滤器、体积界面过滤器、区域分析功能与配置功能，可快速分析不同条件下的仿真结果。

图片:4.png

&ik$L!iX  

图片:5.png #Rc5c+/(	图片:6.png opdu=i=E
全部光线	LED光源的皮肤组织体散射光线
图片:7.png o w2$o\hC	图片:8.png k_!+V`Ro#
环境光源的杂散光	LED光源的杂散光

mG_BM/$  
以光线路径功能则可分析杂散光的路径来源。

图片:9.jpg

Sr&T[ex,.  
k5a\Sq}  
利用参数分析工具扫描挡墙厚度变化对于盖板后表面反射的杂光影响，分析结果显示宽度在0.35mm时，可阻挡大部分的杂散光。

图片:10.png

^|aNG`|O  
光源与光探测器间距亦会影响有效信号与杂散光，扫描结果可知，光源与光探测器的间距为1.5 mm时，LED光源在皮肤组织体散射的能量较强，LED光源的杂散光能量较低，信噪比为2.36。

图片:11.png ymtd>P"	图片:12.png eZNitGaU
LED光源的皮肤组织体散射光线	环境光源的杂散光
图片:13.jpg J^fm~P>.	图片:14.png Vu[:A
LED光源的杂散光	信噪比

X/Y#U\  

图片:15.jpg

k5@d! }#c  
将光源数量增加为两颗LED，可提高有效信号的能量，降低环境光的影响，最终信噪比则由原本的2.36提升至3.99。

图片:16.png

|q_ !. a  
{]^2R>0Q  
关于SynopsysSynopsys公司为全球知名IP半导体设计、验证与制造大厂，旗下有光学解决方案部与光通讯解决方案部，主要光学设计软件为CODEV 、 LightTools、RSoft与OptoDesigner 。CYBERNET是Synopsys全球光学产品代理商。莎益博工程系统开发（上海）有限公司是Synopsys光学产品中国地区商业客户唯一代理商。 i&A%"lOI9  
关于CYBERNET莎益博工程系统开发（上海）有限公司是日本最大CAE技术服务公司于中国之销售据点，提供的产品与服务包括光学设计和光学检测、CAE 优化、仿真工具，控制器测试系统等，以及相关行业专业的技术咨询与培训。 n>P!u71  
联系电话:陈玉欣  18688971382 a=+T95ulDy  

让LED封装体直接接触皮肤，这样就消除皮肤反射光。信噪比不是更高？

不错的学习资料