物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與醫(yī)療行業(yè)嚴格的半導體標準相結(jié)合，繼續(xù)推動光學傳感器作為全面解決方案的基準構(gòu)建塊的重要性。在組件層面，醫(yī)療設備和解決方案必須提供比其他行業(yè)中許多其他高度工程化的系統(tǒng)更高的性能和可靠性。已經(jīng)很復雜且任務關(guān)鍵的醫(yī)療應用也面臨著各種各樣的性能場景，無論是患者家中、急救車上、手術(shù)室、偏遠或崎嶇的地理區(qū)域，還是在繁忙的大都市醫(yī)院不間斷地進行。

由于每個應用都是獨一無二的，因此集成商用現(xiàn)貨（COTS）傳感器組件通常不會產(chǎn)生所需的結(jié)果，從而導致錯誤的讀數(shù)或不一致的結(jié)果。在患者診斷和護理中不可接受。設計具有適當靈敏度范圍、光電性能和占地面積的最佳傳感器解決方案對于確保精確、穩(wěn)定和可靠的性能至關(guān)重要。這些定制的光學傳感器解決方案通過兼容的 LED、傳感器和外殼進行微調(diào)，提供工廠匹配的測試和配置，以產(chǎn)生高效的交鑰匙解決方案。添加電纜、連接器、無源電路組件和定制 PCB 可補充并增強解決方案的靈活性和可靠性。滿足所有這些技術(shù)挑戰(zhàn)，同時將應用程序性能放在首位，并非易事。

將光學傳感器視為構(gòu)建塊

用于創(chuàng)建優(yōu)化的傳感器解決方案的選項非常廣泛。它們的范圍從簡單地采購配對的分立式COTS發(fā)射器和傳感器組件到更高級別的定制組件。

分立元件，多種選擇

分立式傳感器是傳感器解決方案中最基本的元素。即便如此，對配套組件的深思熟慮也勢在必行。最終，傳感器的選擇取決于特定的應用需求，以及波長、靈敏度、器件尺寸等性能要求。分立式發(fā)射器通常也是設計的一部分。發(fā)射器和傳感器配對受波長、功率水平和對機械對準靈敏度的影響。

外殼影響整體性能

傳感器解決方案外殼（或封裝）是設計過程的下一階段，應用要求推動了一系列光學和機械外殼選項。設計人員必須注意每個設計中固有的機械堆疊公差，以及傳感器和發(fā)射器之間的間距、定義傳感器分辨率的孔徑大小、通孔與表面貼裝以及安裝支架等考慮因素。定制光學傳感器解決方案設計的開發(fā)必須適應一系列設計選擇和性能要求，從安裝位置和檢測距離的可變性到檢測到的介質(zhì)類型和環(huán)境條件。

通過預連接的接線和連接器增加價值

光學傳感器通常安裝在遠離系統(tǒng)的主要印刷電路板（PCB）或微控制器的地方，因此正確的連接對于輸入電源和通信至關(guān)重要。在這些情況下，電線長度和連接器類型是重要的考慮因素。采購帶有預連接布線和連接器的定制組件可提高即插即用兼容性。這簡化了最終產(chǎn)品裝配過程，通過提高制造效率和加快上市時間來降低成本。

應用程序可能需要更高級別的程序

醫(yī)療應用可能具有超越簡單探測器和發(fā)射器設計方法的光學傳感器要求。多個傳感器和/或發(fā)射器、其他無源和有源元件（如穩(wěn)壓器），甚至其他機械元件都可能涉及放置在公共PCB上。需要補充布線和連接器，或者可能是具有多個分立芯片組件的公共基板。高級程序集可以呈現(xiàn)許多不同的形式，受應用程序?qū)δ堋⑿阅芎统叽绲囊蟮挠绊憽?/p>

據(jù)估計，全球已安裝 300 億臺物聯(lián)網(wǎng)連接設備，為特定的光學傳感器應用尋找現(xiàn)成的解決方案極具挑戰(zhàn)性。它需要光學、電氣和機械工程專業(yè)知識來設計一種解決方案，該解決方案能夠隨著時間的推移在各種操作條件下始終如一地可靠地運行。在這種形勢下，對定制光電傳感器解決方案的需求不僅是現(xiàn)實，而且由于集成兼容的光發(fā)射器和傳感器、管理光功率和靈敏度的權(quán)衡以及平衡堆疊容差和總體成本的復雜性，因此必須滿足這種需求。即使在小批量、高混合應用中，也能提供可靠的定制性能，在以互聯(lián)健康應用增長和全球創(chuàng)新需求為特征的市場中，也能增加競爭價值和投資回報率。

審核編輯：郭婷