Пулсовият оксиметър е медицинско изделие, използвано за измерване на неинвазивно насищане на кислорода на кръвта. Електроинженер на име Takuo Aoyagi го е изобретил в Нихон Кодън през 1972 г. След това първият импулсен оксиметър е стартиран през 1973 г., докато основният принцип на пулсовата оксиметрия остава същият, има продължаващи усилия за прогресиране на технологията като разработване на алгоритми за филтриране на шумове и точност на напредъка в различни условия. Медицинските специалисти използват тези устройства в настройките за критични грижи, като спешни болници или стаи. Тази статия предоставя преглед, работа и приложения на Max30100 Pulse Oximeter.
Какъв е импулсният оксиметър max30100?
Max30100 е импулсен оксиметър, който комбинира пулсово оксиметрия и монитор на сърдечната честота сензори . Така той включва два светодиода, фотодетектор, оптимизирана оптика и аналогова обработка на сигнал с ниско ниво, за да забележи импулсно-оксиметрията, както и сигнали за сърдечна честота. Работното напрежение на този модул варира от 1.8 Volts и 3.3Volts захранвания.
Софтуерът може да го захранва с незначителен ток в режим на готовност, като запази захранване свързани по всяко време. Пулсовият оксиметър Max30100 измерва нивата на насищане на кислорода в кръвта, импулс и сила на сърдечната честота. Така той използва неинвазивна техника за измерване на нивата на насищане на кислорода в кръвта.
Как работи Max30100 Pulse Oximemeter?
Пулсовият сензор Max30100 работи чрез измерване на насищане на кислород в кръвта или SPO2 и сърдечна честота с PPG (фотоплатизмография) с инфрачервена и червена Светодиоди , Фотодетектор и обработка на сигнала, за да се изследва абсорбцията на светлината по целия пръст. Модулът Max30100 съдържа набор от светодиоди, които генерират монохроматична червена цветна светлина при 660 nm дължина на вълната и IR светлина при 940Nm дължина на вълната.
Когато фотодиодът излъчва светлина, той удря пръста, а оксигенираната кръв го абсорбира, докато останалата светлина се отразява през пръста и удари детектора. Така детекторът забелязва и обработва сигналите, като предоставя изхода. Този сензор функционира на I2C протокола за серийна комуникация.
Конфигурация на ПИН:
По -долу е показана по -долу е показана конфигурацията на Pulse Oximieter Pin Toximeter Pin Toximeter. Този модул включва седем пина с активиран I2C Протокол за комуникация за комуникация с микроконтролера.
- PIN-1 (вино): Това е щифт на входното напрежение на модула за импулсен оксиметър, който може да бъде свързан към 3.3V (или) 5V изход от вашия контролер. =
- PIN-2 (SCL): Това е I2C - сериен CLK PIN на модула, използван за I2C серийна комуникация, който е свързан към I2C линия на вашия контролер.
- ПИН-3 (SDA): Това е I2C - сериен щифт за данни на модула, който е свързан към I2C реда на вашия микроконтролер.
- ПИН-4 (INT): Това е активен щифт с ниско прекъсване на модула Pulse Oximeter, който е програмиран да произвежда прекъсване за всеки импулс.
- ПИН-5 (IRD): Това е инфрачервена LED катод и LED точка на свързване на водача, която включва LED драйвер за задвижване на LED сигнали за SPO2 & HR измервания.
- ПИН-6 (RD): Това е червена LED Cathode & LED точка на свързване на водача, използвана за задвижване на червения светодиод. Ако не искате да шофирате червеното водеше, оставете го несвързано.
- PIN-7 (GND): Това е основният щифт на модула.
Характеристики и спецификации:
The Характеристики и спецификации на импулсен оксиметър Max30100 Включете следното.
- Max30100 е модул за импулсен оксиметър.
- Този модул включва седем пина.
- Работното му напрежение варира от 1,8 V до 3.3V
- Входният ток е 20mA.
- Този модул има интегрирана анулиране на атмосферната светлина.
- Той има бърз изход на данни и висока скорост на извадката.
- Токът на захранването е 1200UA.
- LED токът варира от 0 mA до 50 mA.
- Ширината на LED импулс варира от 200us до 1,6ms.
- Захранването му варира от 3,3V до 5,5V.
- Текущото теглене по време на измервания е ~ 600μA и 0,7μA по време на режим на готовност.
- Червената LED дължина на вълната е 660 nm.
- IR LED дължината на вълната е 880nm.
- Температурната точност е ± 1 ° C.
- Работната температура варира от -40 ° С до +85С.
Еквивалентни и алтернативи
Еквивалент на Max30100 Pulse Oximeter е Max30102 IC. Алтернативи на максимални импулсни оксиметри са; Pulse 3+, FSH 7060, Rohm BH1792GLC, Proto Central AFE4490 и др.
Max30100 импулсен оксиметър, взаимодействащ с Arduino
Тук как да се интерфинира MAX30100 PULSE OXIMETER SENSOR MODULE с Arduino е показан по -долу. Модулът измерва сърдечната честота и кислорода на кръвта. Концентрацията на кислород в кръвта, наречена SPO2, показва показания в процент, докато сърдечният ритъм/импулс показва показанията в BPM.
MAX30100 PULSE OXIMETRETRY & SERTESE MONITOR сензорът комбинира главно два светодиода, a Фототектор , оптимизирана оптика и обработка на аналогова сигнал с ниско ниво, за да забележите импулсна оксиметрия и сигнали за сърдечна честота. Тук този сензор може да се използва с всеки микроконтролер за лесно измерване на здравните параметри на пациента.
Необходимите компоненти За да направите този модул главно; an Arduino One дъска, сензор за импулсен оксиметър Max30100, 16 × 2 LCD , 10k потенциометър, табло , и свързване на проводници. Връзките на това взаимодействие следват, както следва;
- Свържете VIN щифта на модула Max30100 към 5V (ИЛИ) 3.3V щифт на Arduino.
- GND щифтът на модула е свързан към GND щифта на дъската Arduino.
- Свържете I2C пинове на Max30100 модула като SCL и SDA към A5 и A4 пина на Arduino.
Код:
Необходимият код за Max30100 Pulse Oximemeter взаимодействие с Arduino е показан по -долу. Този изходен код е написан в рамките на програмата C главно за Arduino IDE. Така че този код показва стойността на серийния монитор.
#include
#include „max30100_pulseoximeter.h“
#define Reporting_period_ms 1000
Пулсеоксиметър Pox;
uint32_t tslastreport = 0;
void onbeatdetected ()
{
Serial.println („beat!“);
}
void setup ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print („Инициализиране на импулсен оксиметър ..“); // Инициализирайте екземпляра на пулсеоксиметъра
// повредите обикновено се дължат на неправилно окабеляване на I2C, липсващо захранване
// или грешен целеви чип
ако (! pox.begin ()) {
Serial.println („неуспешен“);
за (;;);
} else {
Serial.println („успех“);
}
pox.setirledcurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Регистрирайте обратно извикване за откриването на ритъма
Pox.SetOnBeatDeteCtedCallback (OnBeatDetected);
}
void loop ()
{
// Не забравяйте да се обадите на актуализацията възможно най -бързо
pox.update ();
ако (millis () - tslastreport> отчитане_period_ms) {
Serial.print („сърдечна честота:“);
Serial.print (pox.getheartrate ());
Serial.print („bpm / spo2:“);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println („%“);
tslastReport = millis ();
}
}
Работа
След като се качи кодът на Arduino на Max30100 Pulse Oximeter, отворете серийния монитор, за да наблюдавате стойностите. Отначало стойностите на BPM и SPO2 ще се появят като грешна стойност, но скоро можете да наблюдавате правилното стабилно четене.
Предимства и недостатъци
The Предимства на импулсния оксиметър Max30100 Включете следното.
- Този модул има ултра ниска мощност.
- Той има ниска консумация на енергия, която удължава живота на батерията в носимите устройства.
- Този дизайн на модула е малък, компактен, оптимизиран и носим.
- Той има ALC или атмосфера на атмосфера, което намалява смущения от атмосферната светлина за осигуряване на прецизни показания дори в ярко осветена обстановка.
- Този модул има високо SNR или съотношение сигнал / шум.
- Той има бърза способност за извеждане на данни, която позволява ефективна и бърза обработка на данни за сензора.
- Този модул интегрира всички необходими компоненти, които опростяват дизайна и намаляват необходимостта от външни компоненти.
- Той позволява програмирането на LED ток и ширина на импулса, като позволява точност на измерване и оптимизация на консумацията на енергия.
- Сензорът за температура на чипа помага за балансиране на всички грешки в четене, които възникват поради колебанията при температура на околната среда.
- Той използва I2C интерфейс за проста комуникация чрез микроконтролер.
The Недостатъци на импулсен оксиметър Max30100 Включете следното.
- Неправилното поставяне на пръст или неадекватна контакт води до неправилни данни.
- Артефактите на движението като припадъци или треперене могат да попречат на откриване и интерпретация на сигнали, което води до грешни показания.
- Осветлението с висока интензивност, особено флуоресцентните светлини, могат да възпрепятстват показанията на сензорите.
- Точността на този сензор може да бъде повлияна от цвета и ширината на кожата.
- Лакът за нокти пречи на способността на сензора да открие точно нивата на кислород в кръвта.
- Лошата периферна перфузия поради хипотония или студ може да доведе до недостатъчна пулсова вълна и погрешни показания.
- Хипотензивните систолни показания на BP <80 mm Hg могат да причинят грешни и променливи показания на импулсна оксиметрия.
- Появата на анормални нива на хемоглобин може да доведе до грешни показания на SPO2.
- Прекалено голямото налягане може да затегне притока на капилярен кръв, което намалява надеждността на данните.
Приложения
Приложенията на импулсен оксиметър Max30100 включват следното.
- Пулсовият оксиметър помага на здравните специалисти да прегледат нивата на насищане на кислорода в рамките на пациентите чрез дихателни (ИЛИ) сърдечно -съдови проблеми, като позволяват навременни интервенции.
- Точността на сензора в рамките на показанията е основна за разпознаване на хипоксемия, която може да избегне усложнения при сърдечна недостатъчност и състояния на ХОББ.
- Той следи непрекъснато жизнени знаци, като предоставя на потребителите представа за тяхното здраве и благополучие през деня.
- Този сензор позволява мониторинг на сърдечната честота и кръвния кислород, като го прави скъп инструмент за хора и спортисти със сърдечни или дихателни състояния.
- Събраните данни на сензора Pulse Oximeter могат да персонализират плановете за обучение и да дадат обратна връзка на операторите за тяхната ефективност.
- Образователното поле използва този модул, за да покаже как функционират тези модули и дават представа за обработката на био-сигнал.
- Бордът на Arduino съвпада добре с този модул, което го прави удобен инструмент за любителите и студентите да изучават био-сензорни и електроника.
- Фитнес проследяващите използват този модул за непрекъсната сърдечна честота и мониторинг на насищане с кислород, като предоставят незабавни данни за подобрена грижа за пациента.
Моля, вижте тази връзка за Max30100 Pulse Oximeter DataShet .
По този начин, това е преглед на модула Max30100 Pulse Oximetereter, Pinout, функции, спецификации, работа и приложения. Това е универсален модул, който има способности за наблюдение на сърдечната честота и пулс оксиметрия, който осигурява ефективно и компактно решение за различни носими устройства като медицинско оборудване за мониторинг и фитнес проследяващи. Така че е добре известен със своята ниска консумация и точност на мощността. Ето въпрос за вас, какво е Max30102 IC?
