光电容积脉息波描记术(Photoplethysmography，PPG)是一种用于心率监测仪(HRM)和外周毛细血管氧饱和度(SpO2)丈量的盛行光学技能。它简易便利，由于只需将LED和光电探测器(PD)衔接到身体上即可。
PPG的基本理论根据人体安排的光吸收改变，这与氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的相对浓度的改变相关。由心脏缩短和舒张引起的血容量改变可用于估量动脉血氧饱和度。
PPG信号易受运动伪影的影响，这取决于光源的波长。光吸收以及因而进入安排的穿透深度取决于波长。红外和近红外(NIR)等较长波长的吸收相对较低，可完结更深化的安排穿透。比如绿色和蓝色等波长较短的光被黑色素激烈吸收;因而，进入安排的穿透深度相对较浅。因而，赤色和近红外光PPG受制于伪影，而绿色和蓝色光PPG相对没有伪影。
图1所示为波长为400至1,000 nm的光信号的皮肤穿透深度。
图1：显现一系列不同波长光源的光学穿透深度(δ)
在多路复用装备中运用多个LED和PD可完结多波长丈量和监测。每个二极管和检测器可支撑不同波长，也能够多路复用的方法(在不同的采样阶段)运用，以监控不同的参数。
选用Bluetooth®5的多波长光学HRM和SpO2监控参阅规划选用AFE4420单芯片生物传感前端，一起支撑四个LED和四路时分多路复用光电探测器输入。它集成了灵敏的LED驱动器和光电探测器的完好接收器链。
信号收集最多可在16相完结，且每相都可灵敏分配LED和PD(参见图2)。它与CC2640R2FSimpleLink™蓝牙低功耗无线微控制器(MCU)通讯，后者经过串行外设接口或I2C集成了Arm®Cortex®-M3和2.4-GHz射频(RF)收发器。该规划支撑运用联合测验行为安排衔接捕获有线数据，并经过Bluetooth
5将其发送捕获无线数据。
图2: 多波长光学HRM和SpO2监控参阅规划框图
该规划的主要特点包含：
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用于核算心率、SpO2和其它相关参数的原始PPG数据。AFE4420在市场上具有共同的集成度、低功耗和尺度，并供给超低功耗形式的灵敏性和集成的先进先出功用，可使MCU坚持睡觉形式，以延伸电池寿数。
· 运用CC2640R2F完结无线衔接。CC264R2F集成Arm Cortex-M3和2.4-GHz RF收发器支撑Bluetooth
4.2和5.0装备文件，也可用作主机处理器。内部DC/DC转换器有助于进步全体体系功率并延伸电池寿数。内置的低电池检测算法有助于削减可穿戴运用中的外部组件。
· 运用扣子电池进行低功耗操作。该规划选用单个3-V、500 mA
Cr3032扣子电池，经测验可接连运转100小时;若不连续传送，则电池寿数为30天。
该参阅规划专为医疗、个人健康护理和健身运用而规划，并附有规划攻略、原理图、布局图和物料清单文件，可助您快速评价和加快产品开发。它有助于实时监控和数据记载功用，并支撑针对不同装备的优化。
