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智能手環LED測試心率原理

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智能手環LED測試心率原理

專業的名稱叫:PPG 光電容積脈搏波描記法(Photo Plethysmo Graphy簡單來說,反射而已,就是利用血液中透光率的脈動變化,折算成電信號,對應就是心率。
代表産品:Fitbit charge HR & Surge
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當一定波長的光束照射到指端皮膚表面時,光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器,在此過程中由于受到指,端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用,檢測器檢測到的光強度將減弱。其中皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環中是保持恒定不變的,而皮膚內的血液,容積在心髒作用下呈搏動性變化。當心髒收縮時外周血容量最多光吸收量也最大,檢測到的光強度最小。而在心髒舒張時,正好相反,檢測到的光強度最大,使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化。

 

爲什麽經常見到的都是綠光LED?

因爲在血液這種紅色液體面前,綠光的吸收率是最大的,對于數據判斷是比較准確的。
當用戶的心髒跳動時,會有更多的血液流過用戶的手腕,綠光的吸收量也會越大。在心髒跳動間隙,血液流量減少,導致綠光的吸收也會減少。

舉個例子,假設手環的發光數值爲100,皮膚肌肉組織吸收恒定的10,血液總吸收爲15,那反射後爲100-10*2-15=65,然後動脈血過來,紅細胞含氧增多,血液總吸收變成了2被,那反射後爲50,

之後會一直處于65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……,通過計算每秒多少次脈沖變化,就得出你的心率。

它的原理就決定了它的缺點,如果手環和皮膚直接有很多汗液呢?那數值就會不准確。
如果你的數值是這樣變化,65-50-65-50-65-50-66-51-62-50-65等,這也會讓機器蒙逼了

總結來說:
這種方法,測量靜息脈搏和正常有規則運動(跑步等)還是比較准的,但對于無規則的運動,如足球羽毛球等無規則運動,舉例所說的假設數值會亂蹦,會稍微准確度下降。但也是相差幾個數值來說,對于非專業人士,我感覺應該足夠了吧。

 

2019年7月16日 14:07
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