血氧饱和度是指血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比例,能够精确地反映组织内的血氧含量以及衡量人体的氧代谢状况。血氧饱和度的快速测得在呼吸系统和心脏疾病预防、医疗诊断、临床护理等过程中具有重要意义。本文依据近红外光谱(600~1300nm)技术在无创血氧含量检测中的理论,利用还原血红蛋白和氧合血红蛋白对近红外光吸收光谱的差异性,结合朗伯-比尔定律,推算出的理论公式,建立了组织血氧含量与近红外光透射光强的数学关系。以STM32为开发平台,设计一套无创小型化实时响应的组织血氧含量监测系统。系统主要分为光源、信号提取、信号处理等三个部分。本系统的基本工作过程如下:由微处理器产生占空比75%的方波信号驱动红光和近红外光二极管,实现分时发光,避免余辉之间的干扰。发出的光垂直照射在生物组织一侧,利用光敏传感器将携带有血氧含量的光信号转换为与之相对应的电压信号,针对光敏接收器件输出的电压信号特点,设计了锁相放大器以检测该电压信号,主要对信号进行放大、相敏检波、滤波等。将信号送入STM32微处理器的数据采集通道进行采样,采用冒泡法剔除极值,消除信号突变等情形带来的影响。利用微处理器对信号进行运算处理,得出最终监测结果。最后,对本文设计的系统进行性能测试,结果表明,系统达到了设计目标,该系统具有实时、连续、无创等优点,对血氧含量的监测具有重要意义。