Pulsni oksimetar je medicinski uređaj, koji se koristi za mjerenje neinvazivne zasićenosti kisikom u krvi. Inženjer elektrotehnike po imenu Takuo Aoyagi izmislio ga je u Nihon Kohdenu 1972. godine. Nakon toga, prvi pulsni oksimetar pokrenut je 1973. godine. Dok osnovni princip pulsne oksimetrije ostaje isti, a nastavljaju se i dalje napori za napredovanje tehnologije poput razvoja algoritama za filtriranje buke unutar različitih uvjeta. Medicinski stručnjaci koriste ove uređaje u postavkama kritične skrbi kao što su bolnice za hitne slučajeve ili sobe. Ovaj članak pruža pregled, rad i primjenu Max30100 Pulse Oksimeter.
Koji je MAX30100 pulsni oksimetar?
Max30100 je pulsni oksimetr koji kombinira monitor pulsne oksimetrije i otkucaja srca senzori . Dakle, uključuje dvije LED-ove, fotodetektor, optimiziranu optiku i analognu obradu signala s niskom šumom kako bi se primijetila pulsna-oksimetrija kao i signale brzine srca. Radni napon ovog modula kreće se od 1,8 volta i 3,3 VOLTS napajanja.
Softver ga može isključiti s manjom strujom u pripravnosti tako što ćete zadržati napajanje povezane u svakom trenutku. Max30100 pulsni oksimetar mjeri razinu zasićenosti kisikom u krvi, pulsa i snage otkucaja srca. Tako koristi neinvazivnu tehniku za mjerenje razine zasićenosti kisikom unutar krvi.
Kako djeluje max30100 pulsira?
MAX30100 senzor za pulsni oksimeter djeluje mjerenjem zasićenosti kisikom u krvi ili SPO2 i otkucaja srca s PPG (fotopletizmografija) s infracrvenim i crvenim LED -ovi , obrada fotodetektora i signala radi ispitivanja apsorpcije svjetlosti u prstu. Modul Max30100 sadrži skup LED -ova koji stvaraju jednobojnu crvenu svjetlost u boji na valnoj duljini od 660 nm i IR svjetlu na valnoj duljini od 940 nm.
Kad fotodiod emitira svjetlost, on udara prstom, a kisikana krv ga apsorbira, dok se preostala svjetlost odražava kroz prst i udara detektor. Dakle, detektor primjećuje i obrađuje signale pružanjem izlaza. Ovaj senzor funkcionira na i2c serijskom komunikacijskom protokolu.
PIN konfiguracija:
U nastavku je prikazana konfiguracija PIN -a Max30100 impulsa. Ovaj modul uključuje sedam pinova s omogućenim I2c Komunikacijski protokol za komunikaciju s mikrokontrolerom.
- Pin-1 (vino): To je ulazni napon modula za puls oksimetra koji se može spojiti na 3.3V (ili) 5V izlaz iz vašeg regulatora. =
- PIN-2 (SCL): To je i2c - serijski CLK pin modula, koji se koristi za serijsku komunikaciju I2C, koji je povezan s linijom sata vašeg kontrolera.
- PIN-3 (SDA): To je i2c - serijski pin modula koji je spojen na i2c liniju podataka vašeg mikrokontrolera.
- PIN-4 (int): To je aktivni pin s niskim prekidom pulsnog oksimeterskog modula koji je programiran za stvaranje prekida za svaki puls.
- PIN-5 (IRD): To je infracrvena LED katoda i LED točka povezivanja vozača Uključuje LED vozač za pogon LED signala za mjerenja SPO2 i HR.
- PIN-6 (RD): To je crvena LED katoda i LED točka povezivanja vozača koja se koristi za vožnju crvenog LED -a. Ako ne želite voziti Crveni, ostavite ga nepovezano.
- PIN-7 (GND): To je mljeveni pin modula.
Značajke i specifikacije:
A Značajke i specifikacije max30100 pulsnih oksimetra Uključite sljedeće.
- Max30100 je modul za pulsni oksimeter.
- Ovaj modul uključuje sedam pinova.
- Njegov radni napon kreće se od 1,8 V do 3,3V
- Ulazna struja je 20mA.
- Ovaj modul je integrirao otkaz okoline.
- Ima brzi izlaz podataka i visoku brzinu uzorka.
- Struja opskrbe je 1200UA.
- LED struja kreće se od 0 Ma do 50 Ma.
- LED širina pulsa kreće se od 200US do 1,6 ms.
- Njegov napajanje kreće se od 3,3 V do 5,5 V.
- Struja struja tijekom mjerenja iznosi ~ 600 μA i 0,7 μA tijekom načina pripravnosti.
- Crvena LED valna duljina je 660Nm.
- IR LED valna duljina je 880Nm.
- Točnost temperature je ± 1 ° C.
- Radna temperatura kreće se od -40c do +85c.
Ekvivalent i alternative
Ekvivalentno max30100 pulsnim oksimetrima je max30102 ic. Alternative max30100 puls oksimetrima su; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, itd.
Max30100 puls oksimetr se povezuje s Arduino
Ovdje je kako sučelje MAX30100 modul senzora za oksimeter impulsa s Arduino prikazan u nastavku. Modul mjeri otkucaje srca i kisik u krvi. Koncentracija kisika u krvi, nazvana SPO2, pokazuje očitanja u postotku, dok brzina otkucaja srca/impulsa pokazuje očitanja u BPM -u.
Max30100 senzor pulsne oksimetrije i otkucaja srca kombinira se uglavnom dvije LED, a fotodetektor , Optimizirana optika i analogna obrada signala s niskom šumom da bi se primijetila signala pulsne oksimetrije i otkucaja srca. Ovdje se ovaj senzor može koristiti s bilo kojim mikrokontrolerom za lako mjerenje zdravstvenih parametara pacijenta.
Potreban komponente Da bi ovaj modul uglavnom uključivao; an Arduino jedan ploča, max30100 senzor puls oksimetra, 16 × 2 LCD , 10k potenciometar, daska za kruh i povezivanje žica. Priključci ovog povezivanja slijede na sljedeći način;
- Spojite VIN pin modula Max30100 na 5V (OR) 3.3V pin Arduino.
- GND pin modula spojen je na GND pin Arduino ploče.
- Spojite i2C igle modula Max30100 poput SCL i SDA na Arduino -ove A5 i A4 igle.
Kodirati:
Potrebni kôd za spajanje oksimetra Max30100 pulsnog oksimetra s Arduino je prikazan u nastavku. Ovaj se izvorni kôd piše u programu C uglavnom za Arduino IDE. Dakle, ovaj kôd prikazuje vrijednost na serijskom monitoru.
#include
#include 'max30100_pulseoximeter.h'
#define reporting_period_ms 1000
Pulseoksimetar pox;
uint32_t tslaStreport = 0;
void onBeatDetected ()
{
Serial.println ('Beat!');
}
Postavljanje praznine ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print ('inicijalizacija pulsnog oksimetra ..'); // inicijalizirajte instancu impulseoksimetra
// Neuspjesi su uglavnom zbog nepravilnog ožičenja I2C, nedostajućeg napajanja
// ili pogrešan ciljni čip
if (! pox.begin ()) {
Serial.println ('nije uspjelo');
za(;;);
} else {
Serial.println ('uspjeh');
}
pox.setrledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Registrirajte povratni poziv za otkrivanje ritma
Pox.SetInBeatDetectedCallback (onBeatDetected);
}
praznina ()
{
// Obavezno nazovite ažuriranje što je brže moguće
pox.update ();
if (mIllis () - tslaStreport> reporting_period_ms) {
Serial.print ('otkucaji srca:');
Serial.print (pox.getheartrate ());
Serial.print ('BPM / SPO2:');
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println ('%');
tslaStreport = milis ();
}
}
Rad
Jednom kada se prenese max30100 impulsni oksimeter arduino kôd, otvorite serijski monitor za promatranje vrijednosti. U početku će se vrijednosti BPM i SPO2 pojaviti kao pogrešna vrijednost, ali uskoro možete nadzirati pravo stabilno čitanje.
Prednosti i nedostaci
A Prednosti MAX30100 pulsnog oksimetra Uključite sljedeće.
- Ovaj modul ima ultra-niski rad snage.
- Ima malu potrošnju energije koja proširuje vijek trajanja baterije unutar nosivih uređaja.
- Ovaj je dizajn modula mali, kompaktan, optimiziran i nosiv.
- Ima otkaz ALC ili ambijentalno svjetlo koje smanjuje smetnje od okoline za osiguravanje preciznih čitanja čak i u jarko osvijetljenom okruženju.
- Ovaj modul ima visoki omjer SNR ili signal-šum.
- Ima brzu sposobnost izlaza podataka koja omogućava učinkovitu i brzu obradu podataka senzora.
- Ovaj modul integrira sve potrebne komponente koje pojednostavljuju dizajn i smanjuje nužnost vanjskih komponenti.
- Omogućuje programiranje LED struje i širine pulsa omogućavajući optimizaciju točnosti mjerenja i optimizacije potrošnje energije.
- Senzor temperature na čipu pomaže u balansiranju svih pogrešaka čitanja koje nastaju uslijed fluktuacija u sobnoj temperaturi.
- Koristi I2C sučelje za jednostavnu komunikaciju putem mikrokontrolera.
A nedostaci max30100 puls oksimetra Uključite sljedeće.
- Netočno postavljanje prsta ili neadekvatni kontakt dovodi do pogrešnih podataka.
- Artefakti pokreta poput napadaja ili drhtava mogu ometati otkrivanje i interpretaciju signala što rezultira pogrešnim čitanjima.
- Osvjetljenje visokog intenziteta posebno fluorescentna svjetla mogu ometati očitanja senzora.
- Na točnost ovog senzora može utjecati boja i širina kože.
- Lak za nokte ometa sposobnost senzora da precizno otkrije razinu kisika u krvi.
- Loša periferna perfuzija zbog hipotenzije ili hladnoće može dovesti do nedovoljnog pulsnog vala i pogrešnih očitanja.
- Hipotenzivna sistolička očitanja BP -a <80 mm Hg mogu uzrokovati pogrešna i promjenjiva očitanja oksimetrije pulsa.
- Pojava nenormalnih razina hemoglobina može dovesti do pogrešnih očitanja SPO2.
- Previše tlaka može pooštriti kapilarni protok krvi što smanjuje pouzdanost podataka.
Prijava
Primjene MAX30100 pulsnog oksimetra uključuju sljedeće.
- Pulsni oksimetar pomaže zdravstvenim radnicima da pregledaju razinu zasićenja kisikom unutar pacijenata respiratornim (ili) kardiovaskularnim problemima dopuštajući pravovremene intervencije.
- Točnost senzora unutar čitanja temeljna je za prepoznavanje hipoksemije koja može izbjeći komplikacije u zatajenju srca i uvjeta KOPB -a.
- Kontinuirano nadzire vitalne znakove pružajući potrošačima uvid u njihovo zdravlje i dobrobit tijekom dana.
- Ovaj senzor omogućuje praćenje otkucaja srca i krvi u stvarnom vremenu čineći ga skupog alata za pojedince i sportaše sa srcem ili respiratornim stanjima.
- Prikupljeni podaci o pulsnom oksimetru mogu personalizirati planove treninga i dati povratne informacije operatorima o njihovim performansama.
- Obrazovno polje koristi ovaj modul kako bi pokazao kako ovi moduli funkcioniraju i daju uvid u bio-signalnu obradu.
- Odbor Arduino dobro se podudara s ovim modulom, što ga čini praktičnim alatom za hobiste i studente za proučavanje bio osjetljivosti i elektronike.
- Fitness trackeri koriste ovaj modul za kontinuirano praćenje otkucaja srca i zasićenja kisikom pružajući neposredne podatke za poboljšanu skrb o pacijentima.
Molimo pogledajte ovu vezu za Max30100 podatkovni list za pulsni oksimetr .
Dakle, ovo je pregled MAX30100 impulsnih oksimeterskog modula, pinout -a, značajki, specifikacija, rada i primjena. Ovo je svestrani modul koji ima sposobnost praćenja otkucaja srca i pulsne oksimetrije koji pruža učinkovito i kompaktno rješenje za različite nosive uređaje poput medicinske opreme za nadzor i fitness trackera. Dakle, poznat je po maloj potrošnji i točnosti energije. Evo pitanja za vas, što je Max30102 IC?
