血氧飽和度（SpO2）是血液中被氧結合的氧合血紅蛋白（HbO2）的容量占全部可結合的血紅蛋白（Hb，hemoglobin）容量的百分比，即血液中血氧的濃度，它是呼吸循環的重要生理參數。目前光電式血氧檢測主要是兩種，反射式與透射式。

反射式血氧傳感方案

反射式的血氧傳感器如Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）的Si1171生物識別光學傳感器，內部集成了兩個LED及PD。IIC數字接口，如圖1所示：

Si117x 模塊結合了業內功耗最低的光學 HR 解決方案，具有同類最優功率。小巧的集成模塊支持多達 4 個不同的 LED（全部能夠同時驅動），并且簡化了光學設計。此設備還支持 Silicon Labs 的專有運動補償型 HR 算法，經過優化之后，用于 Gecko MCU 和Wieless Gecko SoC中。這一級別的集成無與倫比，能夠實現系統級功率和性能優化，從而為希望在系統中增加 HR 的可穿戴設備制造商縮短了上市時間。

圖1：Si1171結構圖

透射式血氧傳感方案

透射式的血氧傳感器可以用Silicon Labs的Si1181生物識別光學傳感器（內部集成了PD+AFE），這種適合客戶自己做模具，應用比較靈活。也可以采用TE的FINGER CLIPSPO2 SENSOR，該傳感器主要用于醫療指尖的血氧檢測。

Si1181生物識別光學傳感器將業內最低功耗的光學 HR 解決方案結合到同類最優的電源中。它在一個小巧的 3 x 3 QFN 設備中結合了光電二極管、模擬前端和模擬數字轉換器，并且在縮小 BOM 尺寸的同時，還能夠在光學設計中實現終極靈活性。傳感器能夠采集優質 PPG 波形，為連續性 HR 測量提供支持，卻只消耗不到 50uA 的電流（LED + 傳感器）。其他特性包括 >100dB 的動態范圍、內置緩沖器、支持 I2C/SPI 且支持加速度計同步。

圖2：TE血氧透射式傳感器

那為什么要用紅外光（IR）+紅光（RLED）兩個LED來檢測血氧？其實就是因為HbO2和Hb在可見和紅外波段吸收系數不同。現在用的一般都是660nm和940nm的LED，因為660nm的時候，兩種血紅蛋白的吸收系數相差最大。在紅外波段呢，也是波長越長，吸收系數差越大，所以選了個長的，為什么不更長呢，因為再長下去水吸收就嚴重了。其實也有用比940nm更短一點的，比如890nm。用了兩個LED之后，就能夠測出來兩個吸收值，然后通過一定的算法便能解出對應的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白比例。

因此，通常我們看到的血氧傳感器都有一個紅色的發光LED與一個IR不可見光LED。