血氧饱和度描记器

（向多式）这里介绍的一种血氧饱和度描记器，能够放大慢变化的电量，所以这种电路也适用于温度自动记录，照度自动记录及其它慢变化微弱电量的测量和记录。

了解血液中含氧量的百分率，是医疗诊断中的一个重要问题。这种了解在动手术和麻醉过程中更为紧要。测量血氧饱和度时，一般应用光电系统。由于血液红色的深浅是随血红素含氧量而变化的，所以只要用一只小电珠照透耳廓，并使透过耳廓的光照射在光电池上，就能把血液红色深浅的变化（即含氧量的变化）变成电流的变化。测量出这种电流的变化，就间接测出血氧饱和度的变化了。

在实际测量中，为了使光电流仅随血氧含量而变化，必须消除小电珠因电源不稳而产生的光度变化。此外，耳廓内血液总充盈量的变化也会引起光通量的变化，为了补偿这种变化，可采用图1所示的方法。光电换能器用两个半圆形光电池合成一个像钮扣大小的圆盘，它们上面分别盖上红色和绿色滤光片。光电池按图示极性连接，它们上面还有可以调节的光阑。调节光阑，可使由于血液总充盈量变化而在两个光电池上引起的电势变化得到抵偿。当血氧含量变化时，由于绿色滤光片遮住了红光，红光强度的变化对绿色滤光片下面的那个光电池没有影响，便不会起这种抵偿作用。不用光阑也可以，但每个光电池应串接一个可变电阻（如图3中的R\(_{1}\)、R2），用可变电阻代替光阑的调节作用。

图1中的电表如果采用高灵敏度的检流计，可以直接读出血氧含量的百分数。但是这种电路不能记录血氧含量的动态变化（即随时间的变化）。

血氧饱和度描记器有七个主要组成部分，即光电换能器、平衡指示器、变流器、50赫放大器、控制级、双向电动机及电源。图2是它的方块图。

血氧含量的变化通过光电换能器变成电压的变化，这个变化的电压接到变流器的接点a。平衡指示器的滑臂对地也有一个电压，接到变流器的接点b。变流器的簧片c以50赫的频率在a、b间振动，变换与a、b的接触。如果a点与b点的电压不同，变流器就输出像图5（2）所示的信号。这个信号经50赫放大器放大，输入到控制级。控制级在有信号输入时，启动双向电动机，带动平衡指示器滑臂旋转，使a、b点电压相同，便停止转动。这样，血氧含量的变化使a点电压变化，而a点的电压变化破坏了a、b点原来的电压平衡，使平衡指示器滑臂转动，达到新的平衡，所以由平衡指示器滑臂转动的位置就可测知血氧含量的变化了。记录笔即装在平衡指示器的消臂转轴上，随着滑臂的转动在用另一电动机带动的记录纸上记下各个时间的血氧含量数据。

整个仪器的电路如图3所示。光电换能部分由小电珠L、滤光片F\(_{1}\)及F2、光电池P\(_{1}\)及P2组成。小电珠和滤光片、光电池分别装在一个小巧的耳夹的两面，被检验者的耳廓即夹在这个耳夹内。P\(_{1}\)采用硒光电池，P2采用硫化银光电池，以便分别在红光和绿光的照射下能工作在直线特性曲线部分。调节R\(_{2}\)可以得到血液总充盈度变化的适当补偿。调节R3可以改变换能器的灵敏度。按下按钮K\(_{1}\)可以用调节R1的方法定出基准刻度。

光电变换部分右面的虚线方框内是平衡指示器，它用电磁屏蔽隔离，以防止电动机及外界电磁场的干扰。R\(_{7}\)两端的电压是极端稳定的，这是由于采用了稳压变压器T2和稳压管V\(_{6}\)（CГ-3C），并且在R7上并联了一个低电阻R6，以及用R\(_{4}\)、R8、R\(_{5}\)、R9组成电桥供电电路。R\(_{7}\)滑臂由电动机M1经减速装置带动，同时还带动一根指针和一支记录笔在面板上作直线运动，给出指示和在M\(_{2}\)带动的记录纸上记下每个时间的血氧饱和度。

变流器（图3左上方）是一个电磁振动子，密封在电磁屏蔽外壳中，通过减震装置装在机盘上。它的结构原理如图4所示。当T\(_{1}\)中通有50赫交流电时，簧片C即在永久磁铁M的作用下以50赫的频率振动。在不平衡的情况下，变流器的输出如图5（2）A和B所示。在不同的不平衡情况下，变流器输出信号的振幅可能有大小之别，但是输出信号的相位只能有两种情况，即与电源电压同相或反相。振幅的大小只要不低于放大器的灵敏度，对于仪器的工作是没有影响的，因为控制纸的工作只决定于它输入信号的相位关系。

50赫放大器由V\(_{1}\)和V2两只6H9C双三极管组成三级放大器。V\(_{1}\)用电磁屏蔽罩隔离起来，并装有减震装置，以防止干扰和微音器效应。各级间均采用阻容交连。放大器输入端的电容器C1作高频旁路用。二、三级之间的电位器R\(_{2}\)0，可用来调节放大器的输出电平。V2的一个三极管部分接成二极管整流器，C\(_{7}\)、R19、C\(_{8}\)是它的滤波电路。在不平衡情况下，放大器的输出信号如图5（3）A和B所示。

控制级由两只电子管V\(_{3}\)、V4（6H7C）并联组成，以增加输出功率。放大器输出信号经阻容交连到四个并联的栅极上，C\(_{11}\)是高频旁路电容器。两只6H7C的四个屏极，分别并联成左右两个控制部分，并分别接到变压器T3次级一组线圈的两端，这组线圈的中点接到电动机负载绕组W\(_{2}\)。因此，左右两个控制部分加在W2的电压是反相的，如图5（4）（5）所示。

双向电动机M\(_{1}\)（PД-09型）是电容式单相异步双向电动机。与主绕组W1串联的电容器使通过W\(_{1}\)的电流Iw1超前于电源电压90°，如图5（6）所示。因此，当控制级输出信号如图5（5）所示时，电流I\(_{w2}\)落后于Iw190°，电动机M\(_{1}\)向一个方向转，而当控制级输出信号如图5（4）所示时，电流Iw2超前于I\(_{w1}\)90°，于是电动机M1向另一个方向转。在平衡伏态时，控制器无50赫输出信号，Iw2为零，电动机M\(_{1}\)便停止转动。所有脉冲的直流分量，在电动机中起着较大的阻尼作用，这样可以增大仪器的稳定性。

这个仪器的电流为127伏交流电。变压器T\(_{3}\)的两组6.3V绕组分别供给V1、V\(_{2}\)、V3、V\(_{4}\)灯丝及振动子使用。变压器T2和电容器C\(_{12}\)、C13、C\(_{14}\)组成谐振式稳压变压器，因此它的次级三个绕组的电压是比较稳定的。