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血氧仪的工作原理是：通过检测充血人体末梢组织如手指或耳垂等部位对不同波长的红光和红外光的吸光度变化率之比(R/IR值)推算出组织的动脉血氧饱和度(SaO2)，按照Beer-Lambert定律，比值R/IR与动脉血氧饱和度(SaO2)的函数关系应为线性关系，但由于生物组织是一种强散射、弱吸收、各向异性的复杂光学系统〔2～4〕，不完全符合经典的Beer-Lambert定律，因而导致了表达红光和红外光吸光度相对变化测量值(R/IR值)，与动脉血氧饱和度(SaO2)之间关系的数学模型建立困难。
只能通过实验的方法来确定R/IR与SaO2的对应关系，即定标曲线。大多数脉搏血氧仪生产厂家都以实验方法获取经验定标曲线以完成产品出厂前的预定标。