当物体被可见光辐照时，被测物体之间的速度、加速度、形状、位移、振动、光强、光、温度、直径、粗糙度、距离、成分和状态转换为可变光信号，然后由广播电视传感器转换为电信号的最终输出。广播电视传感器由发射机、接收机和电路组成。 光电传感器转换为电信号的最终输出。光电传感器通过半导体光源连续向目标物体发射光束，然后通过光源部件过滤出有效信号。发射机的标准透镜将光纤聚焦在接收骑上，接收器通过电缆接收到真空管放大器的有效信号并做出响应。光电传感器装置中的管道偏转机构可以将光轴范围之间的发射角从0改为25。反射光束后，形成传输线并沿直线返回。
1.动脉血压法：心脏收缩和放松。在心跳周期中，血液对血管的压力测量也会导致血管壁搏动的周期性变化。当舒张压高于收缩压时，心率会增加；相反，心率会减慢。压力传感器利用动脉定期上升和下降的信号测量心率。常用的血压测量仪器是基于这一原理。 2心电信号：人体电信号是身体的低频生理信号。心脏周期性泵血使人体组织和体液产生周期性生物电。扩散在身体表面的电信号可以通过放置在皮肤表面的电极来测量。 3.血氧法:由于血液中含红细胞和不含氧的红细胞波长600nm可见红光和波长9000nm红外线的吸收率不同，血液中的盐含量随心脏泵血的周期性变化而变化。传统的医用听诊器使用血氧法。 4.血浓度测量方法:这是一种利用光电手段监测人体血容变化的方法，即光电传感器的主要形式。
原理： 液体在某一波中的吸光率与其浓度成正比。浓度越高，吸光率越高。每当心脏跳动时，随着血管中红细胞浓度的增加、血压高度和血液颜色的加深。光照射皮肤时，血液浓度的变化导致不同时期光电效应的显著差异，传感器检测到这种差异，从而分析心率。
计算运动心率的范围如下：用 220 减去实验者的年龄，这是最大心率值，然后用以下公式计算最低运动心率和最高运动心率：
220 一年龄=最大心率（MHR）；
MHR*0．6=心率最低；
MHR*0．9=心率最高。
大多数设备使用绿光作为传感器光源，选择绿光主要考虑以下特点：
1. 皮肤黑色素会吸收大量波长较短的波；
2. 皮肤上的水也会吸收很多UV和IR部分的光；
3. 进入皮肤组织的绿光(500nm）——黄光（600nm）大部分会被红细胞吸收；
4. 红光和接近IR与其他波长光相比，光更容易穿过皮肤组织；
5. 血液要比其他组织吸收更多的光；
6. 与红光相比，绿(绿-黄)光能被氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收；
一般来说，绿光-红光可以作为测量光源。大多数早期使用红光作为光源。随着进一步的研究和比较，绿光作为光源获得的信号更好，信噪比也优于其他光源，所以现在大多数可穿戴设备使用绿光作为光源。但考虑到不使用皮肤状况（肤色、汗水），高端产品将根据情况自动使用绿光、红光和IR多种光源。
事实上，光电心率测量设备最大的技术障碍是如何将生物特征信号从干扰中分离出来，特别是运动干扰。不幸的是，当光线进入一个人的皮肤时，只有一小部分光量子返回传感器，收集的所有光量子只有1%或100%由心脏收缩的血液流量调节，其余分散在非搏动生理物质上，如皮肤、肌肉、肌腱等。因此，当这些非搏动生理物质四处移动时，如在运动或日常生活活动中，由此产生的光随着时间的变化很难与真实血液流量的分散区分。周围的光干扰也加剧了这个问题的严重性。例如，随着时间的变化，阳光干扰可以完全渗透到光电探测器中，甚至创造出类似生理性质的脉动信号。
人类有许多不同的美丽肤色，以至于菲氏量表为肤色值分类和紫外线反应提供了七种标准。不同的肤色吸收不同的光，所以每种肤色都有不同的吸光图谱。这意味着光电心率测量设备传感器捕获的光的强度和波长取决于佩戴传感器的人的肤色。例如，深色皮肤吸收更多的绿色光，这也表明为什么大多数设备使用绿色LED作为一个光发射器，它限制了通过深色皮肤准确测量心率的能力。这也暴露了通过纹身测量心率的问题，这也是苹果公司批评的纹身门。手腕上有纹身的苹果手表用户发现显示屏上的数据非常微弱，甚至没有。
光电心率监测器存在周期性活动期间运动引起的交叉干扰问题。这个问题面临的最大挑战是这个活动带来相同的连续重复动作。这在记录慢跑和跑步时的步伐频率时是最常见的，因为这些数据通常与心跳频率（每分钟140-180下/步数）相同。许多光电心率监测设备面临的问题使得操作规则很容易将通过光电监测数据输入的步伐速率误解为心率。这就是众所周知的交叉问题，因为在图表上查看这些数据时，当心率和步速重叠时，许多光电心率监测设备倾向于锁定步速速率并将其显示为心率，尽管重叠后心率可能会发生巨大变化。这种交叉干扰问题在苹果表上很明显。
人体使用设备所面临的独特挑战是，不同的位置会导致测量数据的显著差异。主要集中在三个部分：
1、耳朵－－在音频耳塞里
2.手臂-上臂章或下臂上部
3.手腕-智能手表或运动跟踪器
事实表明，手腕是最不能准确测量的部位之一。因为这个区域（肌肉、肌腱、骨骼等）会产生更高的光干扰，而且血管结构具有较高的变异性。前臂被认为是一个更好的选择，因为它的皮肤表面有更高的血管密度。然而，耳朵是光电心率监测设备的最佳部位。因为只有软骨和毛细血管，即使身体在移动，也不会移动太多，所以它大大减少了必须过滤的光的干扰。特别是，抗耳屏耳和外耳之间存在密集的动脉集合。
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