物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 與醫(yī)療行業(yè)嚴(yán)格的半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，繼續(xù)推動(dòng)光學(xué)傳感器作為綜合解決方案的基準(zhǔn)構(gòu)建塊的重要性。在組件級(jí)別，醫(yī)療設(shè)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系統(tǒng)更高的性能和可靠性。醫(yī)療應(yīng)用已經(jīng)很復(fù)雜且任務(wù)關(guān)鍵，還面臨著各種各樣的性能場(chǎng)景，無(wú)論是在患者家中、在急救車(chē)上、在手術(shù)室中、在偏遠(yuǎn)或崎嶇的地理區(qū)域，還是在繁忙的大都會(huì)醫(yī)院不間斷。

由于每個(gè)應(yīng)用都是獨(dú)一無(wú)二的，因此集成商用現(xiàn)貨（COTS）傳感器組件通常不會(huì)產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果，從而導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤或結(jié)果不一致。在患者診斷和護(hù)理中不可接受。設(shè)計(jì)具有適當(dāng)靈敏度范圍、光電性能和尺寸的最佳傳感器解決方案對(duì)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(xué)傳感器解決方案通過(guò)兼容的 LED、傳感器和護(hù)套進(jìn)行微調(diào)，提供工廠匹配的測(cè)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(wú)源電路元件和定制 PCB 可補(bǔ)充并增強(qiáng)解決方案的靈活性和可靠性。應(yīng)對(duì)所有這些技術(shù)挑戰(zhàn)，同時(shí)將應(yīng)用程序性能放在首位，絕非易事。

將光學(xué)傳感器視為構(gòu)建塊

用于創(chuàng)建優(yōu)化傳感器解決方案的選項(xiàng)非常廣泛。它們的范圍從簡(jiǎn)單地采購(gòu)成對(duì)的分立式 COTS 發(fā)射器和傳感器組件到更高級(jí)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的最基本元素。即便如此，必須對(duì)隨附的組件進(jìn)行深思熟慮的考慮。最終，傳感器的選擇取決于特定的應(yīng)用需求，以及波長(zhǎng)、靈敏度、器件尺寸等性能要求。分立發(fā)射極通常也是設(shè)計(jì)的一部分。發(fā)射器和傳感器配對(duì)受波長(zhǎng)、功率水平和對(duì)機(jī)械對(duì)準(zhǔn)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(shè)計(jì)過(guò)程的下一階段，其應(yīng)用要求推動(dòng)了一系列光學(xué)和機(jī)械外殼選擇。設(shè)計(jì)人員必須注意每個(gè)設(shè)計(jì)中固有的機(jī)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尺寸、通孔與表面貼裝以及安裝支架等考慮因素。定制光學(xué)傳感器解決方案設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)必須適應(yīng)一系列設(shè)計(jì)選擇和性能要求，從安裝位置和檢測(cè)距離的變化，到檢測(cè)到的介質(zhì)類(lèi)型和環(huán)境條件。

通過(guò)預(yù)連接的接線和連接器增加價(jià)值

光學(xué)傳感器通常安裝在遠(yuǎn)離系統(tǒng)主印刷電路板（PCB）或微控制器的位置，因此正確的連接對(duì)于輸入電源和通信至關(guān)重要。在這些情況下，電線長(zhǎng)度和連接器類(lèi)型是重要的考慮因素。采購(gòu)帶有預(yù)連接接線和連接器的定制組件可提高即插即用兼容性。這簡(jiǎn)化了最終產(chǎn)品裝配過(guò)程，通過(guò)提高制造效率和加快上市時(shí)間來(lái)降低成本。

應(yīng)用程序可能需要更高級(jí)別的程序集

醫(yī)療應(yīng)用的光學(xué)傳感器要求可能超出了簡(jiǎn)單的探測(cè)器和發(fā)射器設(shè)計(jì)方法。多個(gè)傳感器和/或發(fā)射器、其他無(wú)源和有源元件（如穩(wěn)壓器）甚至其他機(jī)械元件都可能涉及放置在公共PCB上。補(bǔ)充布線和連接器，或者可能是具有多個(gè)分立芯片組件的公共基板，將是必要的。更高級(jí)別的程序集可以采用許多不同的形式，受應(yīng)用程序?qū)δ堋⑿阅芎痛笮〉囊蟮挠绊憽?/p>

據(jù)估計(jì)，全球安裝了300 億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備，為特定的光學(xué)傳感器應(yīng)用找到現(xiàn)成的解決方案極具挑戰(zhàn)性。它需要光學(xué)、電氣和機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)解決方案，該解決方案在各種操作條件下始終如一地可靠地運(yùn)行。在這種情況下，對(duì)定制光電傳感器解決方案的需求不僅是現(xiàn)實(shí)，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)衡以及平衡堆疊公差和總體成本的復(fù)雜性，因此需要定制光電傳感器解決方案。即使在小批量、高混合應(yīng)用中，可靠的定制性能也能在以增長(zhǎng)和全球?qū)ヂ?lián)健康應(yīng)用創(chuàng)新的需求為特征的市場(chǎng)中增加競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值和投資回報(bào)率。

審核編輯：郭婷