北京时间11月13日消息,中国触摸屏网讯,罗姆与日本神户大学研究生院教授吉本雅彦及该研究生院助教和泉慎太郎等人的研究小组合作开发出了消耗电流平均仅为38μA的穿戴式体征传感器,与智能手机连接使用。消耗电流只有原产品的约1/5。不仅可以测量心率,还可以根据加速度传感器的数据测量并记录各种活动量。其中,测量心率所需要的消耗电流仅为6μA。
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为了降低耗电量,这次主要采取了三项措施。第一是将测量心率所需要的耗电量降至原来约1/20。
这次测量心率的部分是用放大器放大贴在心脏附近的两个电极的电位差(心电波形),并用A-D转换器转换成数字信号后,再用DSP进行信号处理,以计算出心跳间隔和心率(图3)。原来是用放大器放大电位差并用A-D转换器转换成数字信号后,再通过简单的阈值判断,检测出心跳脉冲“R波”。
这次的方法在用DSP进行信号处理后,耗电量增大,但模拟电路等其他部分的耗电量减小,因此测量心率所需要的整体耗电量减小。基于DSP的运算处理采用了自主算法,提高了抗噪性,即使使用增益小的放大器也能够检测出R波。降低放大器的增益为减小耗电量做出了贡献。
另外,不产生R波时,通过关闭A-D转换器和DSP的间歇工作,降低了耗电量。
第二是将存储器的平均耗电量降至原来1/10以下。这是通过配备采用FeRAM的新型非易失性RAM实现的。
第三是将逻辑电路部分的耗电量降至一半以下。这是通过在存储器上采用非易失性强介电体元件等实现的。
心率测量部分与存储器及逻辑电路集成在了一个芯片中。双方还试制出了集成有该芯片、加速度传感器及NFC通信IC等的模块以及智能手机使用的简易应用软件。
今后的目标是将消耗电流降至30μA以下,只用一个10mAh的小型纽扣电池就可以连续使用2周。进一步降低消耗电流以后,将结合基于压电MEMS技术的能量采集技术,开发不需要电池的穿戴式体征传感器
另外,这次成果是日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“常闭计算基础技术开发”取得的成果。另外,这次的成果将在2014年10月于瑞士举行的生物与医学器件学会“BioCAS”及2014年11月10~12日于台湾地区举行的半导体及电路领域国际会议“ASSCC”上发表。