随着人民生活水平的提高,生活越来越好了。各种高糖碳酸饮料层次不穷摆在货架上。糖尿病是一个不容忽视的隐形健康杀手,它对人体的危害极大,已成为现代疾病中的重要杀手之一。《糖尿病并发症疾病研究白皮书》显示,2023年我国成人糖尿病发病率为12.8%,患者数达1.43亿。随着我国老龄化加速,预计2030年我国糖尿病患者数将进一步增加至1.64亿。 《1990年至2021年中国糖尿病国家负担及危险因素分析:2021年全球疾病负担研究结果》发布于《糖尿病杂志》(Journal of Diabetes),报告指出2021年我国糖尿病发病人数超过400万,患病总人数超过1.17亿。
     因此控糖意义重大,根据2024年的数据,全球血糖仪市场规模达到697.59亿元,预计到2029年将增长至1144.82亿元,年复合增长率为7.30%。下面拆解一款血氧仪:这款品牌用户很多。
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     测血糖原理,血糖仪可以分为两种:分别是光化学法和电化学法。光化学法的血糖仪通过检测反应过程中,试纸的颜色变化来测定血糖值,检测器检测酶与葡萄糖反应的中间物,在试纸反射面的反射光强度,再将其转换为葡萄糖浓度从而测定。光化学法较为成熟,但易受污染,容易出现检测结果偏差较大的情况,故已经基本不使用。
     电化学法的血糖仪,通过测定试纸中反应区中,酶与葡萄糖反应产生的电子数量来测定葡萄糖浓度,用的血液更少葡萄糖氧化酶法的特异性较好,不易与其他糖类发生反应,因此测量结果更为准确。在施加一定电压时,已发生反应的血液形成的电流会随着血糖浓度的升高而增大,并根据血糖浓度与电流值之间的线性关系,通过测量试纸上微弱的电流,推算出相应的血糖浓度。

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两节7号电池用了五六年,都没换过。功耗极低。
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GUI 界面:功能比较简单,RTC时间显示,血糖值,历史数据记录。
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开外壳:

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这款血糖仪特点是带喇叭,可以进行语音交互,语音提示。

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    正面有一个液晶屏和触摸按键。 对触摸感应按键而言,PCB板上的金属感应盘就是电容的一个极板,而周围铺铜或手指构成了另一个极板,PCB材料本身或者PCB板上覆盖的介质就算电容中间的绝缘体,因而构成了一个电容器。无手指触摸和有首指触摸式电容构成如图1所示。这种按键寿命比较长,看起来高上大。

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     电路板主控板,小黑点称为COB(Chip On Board)的封装形式。这种封装形式通常是将裸芯片直接安装在印刷电路板(PCB)上,将裸芯片(微控制器单元MCU、内存或其他复杂电路)使用粘合剂粘贴在电路板上然后使用环氧树脂或类似物质进行覆盖保护。COB封装为芯片提供了物理保护,防止其受到氧化、水汽、静电等外部环境的损害。也更好保护知识产权。
    这个COB预测应该是个单片机,RTC功能,带触摸按键,带液晶驱动,ADC功能强大。血糖传感器检测酶电极与血液反应所产生相当微弱的微电流信号,电流信号为 μA ~ nA 级别,需要运算放大器转换成一个可供处理的电压信号。然后经过放大、滤波等处理使其转变成用于识别的电压信号,再通过模/数转换,成为MCU能够处理的数字信号。需要运算放大器,高精度ADC采样。
    血糖仪电路框架:
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继续分析:NV065A语音芯片。播放语音提示。
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        NV065A语音芯片是广州九芯电子科技最新推出的一款适合工厂量产型的工业级 OTP 语音芯片。它具有成本 低,性能稳定,音质高,控制方便,电路简单等诸多显著优点。 NVA 是一款性能稳定的语音芯片,无需任何外围电路,在极其恶劣的噪声环境下都可正常工作,它具有宽泛 的耐温和耐压范围,正常工作范围宽达 1.8V~5.5V,弥补了目前市面上语音芯片抗干扰能力较差的缺陷。 NVA 系列语音芯片有一组 PWM 输出口,可以直推 0.5w 喇叭,音质清晰。内置 LVR 复位,无需外加复位电路。 内置精确的内阻频率振动器(最大仅+-1%的误差),无需外接电阻。NVA 一个很明显的优势是 OTP 烧录程式可以 和 MASK 掩膜无缝对接,产品前期试产阶段用户可以 OTP 试产,试产成功后进入大规模生产时,可以 直接按 OTP 样品投产 MASK 掩膜以降低成本。 NVA 系列语音芯片具有多种按键触发方式,且可以输出多种形式的电平信号,可以设定按语音的起伏节奏变 化。另外 NVA 支持主控 MCU 一线串口控制,可以任意控制多段语音触发。 NVA 系列语音芯片具有多种实用的封装形式:DIP8、DIP14、SOP8、SOP14 等,外围电路仅需一电源耦合电 容即可,工作稳定,宽泛的工作电压,超低的待机功耗以及宽耐温性能都使 NVA 系列语音芯片在广泛的应用领域 中拥有一流的性价比优势。
   引脚定义:
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芯片逻辑框架:
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电路应用:
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综述:血糖仪的电路相对简单,但是设计仍然需要高度的精确性和可靠性,以确保测量结果的准确性,需要生化化学家的配合。随着技术的不断发展,需求迭代,血糖仪也在不断增加新的功能和特性,如自动校准、数据存储和远程监控等,24小时动态血氧仪,带蓝牙功能和近场通信技术。技术发展不断造福人类。