物聯網 （IoT） 與醫療行業嚴格的半導體標準相結合，繼續推動光學傳感器作為綜合解決方案的基準構建塊的重要性。在組件級別，醫療設備和解決方案必須提供比其他行業中許多其他高度工程化系統更高的性能和可靠性。醫療應用已經很復雜且任務關鍵，還面臨著各種各樣的性能場景，無論是在患者家中、在急救車上、在手術室中、在偏遠或崎嶇的地理區域，還是在繁忙的大都會醫院不間斷。

由于每個應用都是獨一無二的，因此集成商用現貨（COTS）傳感器組件通常不會產生預期的結果，從而導致讀數錯誤或結果不一致。在患者診斷和護理中不可接受。設計具有適當靈敏度范圍、光電性能和尺寸的最佳傳感器解決方案對于確保精確、穩定和可靠的性能至關重要。這些定制的光學傳感器解決方案通過兼容的 LED、傳感器和護套進行微調，提供工廠匹配的測試和配置，以產生高效的交鑰匙解決方案。添加電纜、連接器、無源電路元件和定制 PCB 可補充并增強解決方案的靈活性和可靠性。應對所有這些技術挑戰，同時將應用程序性能放在首位，絕非易事。

將光學傳感器視為構建塊

用于創建優化傳感器解決方案的選項非常廣泛。它們的范圍從簡單地采購成對的分立式 COTS 發射器和傳感器組件到更高級別的定制組件。

分立元件，多種選擇

分立式傳感器是傳感器解決方案的最基本元素。即便如此，必須對隨附的組件進行深思熟慮的考慮。最終，傳感器的選擇取決于特定的應用需求，以及波長、靈敏度、器件尺寸等性能要求。分立發射極通常也是設計的一部分。發射器和傳感器配對受波長、功率水平和對機械對準靈敏度的影響。

外殼影響整體性能

傳感器解決方案外殼（或封裝）是設計過程的下一階段，其應用要求推動了一系列光學和機械外殼選擇。設計人員必須注意每個設計中固有的機械堆疊公差，以及傳感器和發射器之間的間距、定義傳感器分辨率的孔徑尺寸、通孔與表面貼裝以及安裝支架等考慮因素。定制光學傳感器解決方案設計的開發必須適應一系列設計選擇和性能要求，從安裝位置和檢測距離的變化，到檢測到的介質類型和環境條件。

通過預連接的接線和連接器增加價值

光學傳感器通常安裝在遠離系統主印刷電路板（PCB）或微控制器的位置，因此正確的連接對于輸入電源和通信至關重要。在這些情況下，電線長度和連接器類型是重要的考慮因素。采購帶有預連接接線和連接器的定制組件可提高即插即用兼容性。這簡化了最終產品裝配過程，通過提高制造效率和加快上市時間來降低成本。

應用程序可能需要更高級別的程序集

醫療應用的光學傳感器要求可能超出了簡單的探測器和發射器設計方法。多個傳感器和/或發射器、其他無源和有源元件（如穩壓器）甚至其他機械元件都可能涉及放置在公共PCB上。補充布線和連接器，或者可能是具有多個分立芯片組件的公共基板，將是必要的。更高級別的程序集可以采用許多不同的形式，受應用程序對功能、性能和大小的要求的影響。

據估計，全球安裝了300 億臺物聯網連接設備，為特定的光學傳感器應用找到現成的解決方案極具挑戰性。它需要光學、電氣和機械工程專業知識來設計一個解決方案，該解決方案在各種操作條件下始終如一地可靠地運行。在這種情況下，對定制光電傳感器解決方案的需求不僅是現實，而且由于集成兼容的光發射器和傳感器、管理光功率和靈敏度的權衡以及平衡堆疊公差和總體成本的復雜性，因此需要定制光電傳感器解決方案。即使在小批量、高混合應用中，可靠的定制性能也能在以增長和全球對互聯健康應用創新的需求為特征的市場中增加競爭價值和投資回報率。

審核編輯：郭婷