Pulsa oksimetrs ir medicīniska ierīce, ko izmanto neinvazīva asiņu piesātinājuma mērīšanai. Elektriskās inženieris, vārdā Takuo Aoyagi, 1972. gadā to izgudroja Nihon Kohden. Medicīnas speciālisti izmanto šīs ierīces kritiskās aprūpes apstākļos, piemēram, ārkārtas slimnīcās vai telpās. Šis raksts sniedz MAX30100 impulsa oksimetra pārskatu, darbu un lietojumprogrammas.
Kāds ir MAX30100 impulsa oksimetrs?
MAX30100 ir impulsa oksimetrs, kas apvieno impulsa oksimetrijas un sirdsdarbības monitoru sensori Apvidū Tātad tajā ietilpst divas gaismas diodes, fotodetektors, optimizēta optika un zema trokšņa analogā signāla apstrāde, lai pamanītu impulsa oksimetriju, kā arī sirdsdarbības signālus. Šī moduļa darbības spriegums svārstās no 1,8 voltiem un 3,3 voltu barošanas avotiem.
Programmatūra to var ieslēgt ar nelielu gaidīšanas strāvu, saglabājot barošanas avots visu laiku savienots. MAX30100 impulsa oksimetrs mēra skābekļa piesātinājuma, pulsa un sirdsdarbības stiprības līmeni asinīs. Tātad tas izmanto neinvazīvu paņēmienu, lai izmērītu skābekļa piesātinājuma līmeni asinīs.
Kā darbojas MAX30100 impulsa oksimetrs?
MAX30100 impulsa oksimetra sensors darbojas, izmērot asiņu skābekļa piesātinājumu vai Spo2 un sirdsdarbības ātrumu ar PPG (fotopletizmogrāfija) ar infrasarkano un sarkano Gaismas diodes , fotodetektors un signālu apstrāde, lai pārbaudītu gaismas absorbciju pa visu pirkstu. MAX30100 modulis satur gaismas diožu komplektu, kas rada monohromatisku sarkanu krāsu gaismu ar 660nm viļņa garumu un IR gaismu 940nm viļņa garumā.
Kad fotodiode izstaro gaismu, tas sit ar pirkstu, un skābekļa asinis to absorbē, kamēr atlikušā gaisma atspoguļojas caur pirkstu un sit detektoru. Tātad detektors pamana un apstrādā signālus, nodrošinot izvadi. Šis sensors darbojas I2C seriālās komunikācijas protokolā.
PIN konfigurācija:
MAX30100 impulsa oksimetra tapas konfigurācija ir parādīta zemāk. Šajā modulī ir septiņas tapas ar iespējotu I2c Komunikācijas protokols, lai sazinātos ar mikrokontrolleru.
- PIN-1 (vīns): Tas ir impulsa oksimetra moduļa ieejas sprieguma tapa, kuru var savienot ar 3,3 V (vai) 5 V izvadi no jūsu kontroliera. =
- PIN-2 (SCL): Tas ir moduļa I2C - seriālā CLK tapa, ko izmanto I2C seriālajam sakariem, kas ir savienota ar jūsu kontroliera I2C pulksteņa līniju.
- PIN-3 (SDA): Tā ir moduļa I2C - seriālo datu tapa, kas ir savienota ar jūsu mikrokontrollera I2C datu līniju.
- PIN-4 (int): Tas ir aktīvs zemu impulsa oksimetra moduļa pin zemu pārtraukumu, kas ir ieprogrammēts, lai iegūtu pārtraukumu katram impulsam.
- PIN-5 (IRD): Tas ir infrasarkanais LED Cathode & LED draivera savienojuma punkts, kurā tajā iekļauts LED draiveris, lai vadītu LED signālus Spo2 un HR mērījumiem.
- PIN-6 (RD): Tas ir sarkans LED katods un LED draivera savienojuma punkts, ko izmanto sarkanās gaismas diodes vadīšanai. Ja jūs nevēlaties pats vadīt sarkano LED, atstājiet to nesaistītu.
- PIN-7 (GND): Tā ir moduļa zemes tapa.
Funkcijas un specifikācijas:
Līdz MAX30100 impulsa oksimetra funkcijas un specifikācijas Iekļaujiet sekojošo.
- MAX30100 ir impulsa oksimetra modulis.
- Šajā modulī ietilpst septiņas tapas.
- Tā darbības spriegums svārstās no 1,8 V līdz 3,3 V
- Ievades strāva ir 20mA.
- Šajā modulī ir integrēta apkārtējās gaismas atcelšana.
- Tam ir ātra datu izvade un augsts parauga ātrums.
- Piegādes strāva ir 1200UA.
- LED strāva svārstās no 0 mA līdz 50 mA.
- LED impulsa platums svārstās no 200Us līdz 1,6 ms.
- Tās barošanas avots svārstās no 3,3 V līdz 5,5 V.
- Strāvas vilkšana mērījumu laikā ir ~ 600 μA un 0,7 μA gaidīšanas režīma laikā.
- Sarkanais LED viļņa garums ir 660nm.
- IR LED viļņa garums ir 880nm.
- Temperatūras precizitāte ir ± 1 ° C.
- Darba temperatūra svārstās no -40 ° C līdz +85C.
Līdzvērtīgas un alternatīvas
Ekvivalents MAX30100 impulsa oksimetrā ir MAX30102 IC. Alternatīvas MAX30100 impulsa oksimetriem ir; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, utt.
MAX30100 impulsa oksimetra saskarne ar Arduino
Lūk, kā saskarties ar MAX30100 impulsa oksimetra sensora moduli ar Arduino ir parādīts zemāk. Modulis mēra sirdsdarbības ātrumu un asiņu skābekli. Koncentrācija ar skābekļa līmeni asinīs, saukta par Spo2, parāda rādījumus procentos, savukārt sirdsdarbības/pulsa ātrums parāda rādījumus BPM.
MAX30100 impulsa oksimetrijas un sirdsdarbības monitora sensors galvenokārt apvieno divas gaismas diodes, a fotodetektors , optimizēta optika un zema trokšņa analogā signāla apstrāde, lai pamanītu impulsa oksimetrijas un sirdsdarbības signālus. Šeit šo sensoru var izmantot ar jebkuru mikrokontrolleru, lai viegli izmērītu pacienta veselības parametrus.
Nepieciešamais komponenti Lai padarītu šo moduli galvenokārt; tāds Arduino viens Pabalsts, MAX30100 impulsa oksimetra sensors, 16 × 2 LCD , 10k potenciometrs, maizes dēlis un savienojošie vadi. Šīs saskarnes savienojumi seko šādi;
- Pievienojiet MAX30100 moduļa VIN tapu ar Arduino 5V (vai) 3.3 V tapu.
- Moduļa GND tapa ir savienota ar Arduino paneļa GND tapu.
- Pievienojiet MAX30100 moduļa I2C tapas, piemēram, SCL un SDA, ar Arduino A5 un A4 tapām.
Kods:
Zemāk parādīts nepieciešamais kods MAX30100 impulsa oksimetra saskarnei ar Arduino. Šis avota kods ir rakstīts C programmā galvenokārt Arduino IDE. Tātad šis kods parāda sērijas monitora vērtību.
#include
#include “Max30100_Pulseoximeter.h”
#definēt ziņojumu_period_ms 1000
Pulseoksimetra bakas;
uint32_t tslastreport = 0;
void onbeatdeteced ()
{
Serial.println (“Beat!”);
}
void iestatīšana ()
{
Serial.begin (115200);
Sērijas.print (“inicializējot impulsa oksimetru ..”); // Inicializējiet pulsoksimetra instanci
// kļūmes parasti ir saistītas ar nepareizu I2C vadu, trūkst barošanas avotu
// vai nepareiza mērķa mikroshēma
if (! Pox.begin ()) {
Serial.println (“neizdevās”);
par (;;);
} cits {
Serial.println (“panākumi”);
}
Pox.SetirledCurrent (MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
// reģistrējiet atzvanīšanu, lai noteiktu ritmu
Pox.setOnBeatDetectedCallback (onbeatDetected);
}
void cilpa ()
{
// Pārliecinieties, ka zvanāt atjauninājumam pēc iespējas ātrāk
Pox.Update ();
if (millis () - tslastreport> Reporting_period_ms) {
Serial.print (“sirdsdarbība:”);
Serial.print (Pox.getheArtrate ());
Serial.print (“BPM / Spo2:”);
Serial.print (Pox.getSpo2 ());
Serial.println (“%”);
tslastreport = milis ();
}
}
Strādājošs
Kad ir augšupielādēts MAX30100 impulsa oksimetra Arduino kods, atveriet seriālo monitoru, lai novērotu vērtības. Sākumā BPM un Spo2 vērtības parādīsies kā nepareiza vērtība, bet drīz jūs varat uzraudzīt pareizo stabilu rādījumu.
Priekšrocības un trūkumi
Līdz MAX30100 impulsa oksimetra priekšrocības Iekļaujiet sekojošo.
- Šim modulim ir īpaši zema jaudas darbība.
- Tam ir maz enerģijas patēriņš, kas pagarina akumulatora darbības laiku valkājamās ierīcēs.
- Šis moduļa dizains ir mazs, kompakts, optimizēts un valkājams draudzīgs.
- Tam ir ALC vai apkārtējā gaismas atcelšana, kas samazina apkārtējās gaismas traucējumus, lai nodrošinātu precīzus rādījumus pat spilgti apgaismotajā apkārtnē.
- Šim modulim ir augsta SNR vai signāla un trokšņa attiecība.
- Tam ir ātra datu izvades spēja, kas ļauj efektīvi un ātru sensoru datu apstrādi.
- Šis modulis integrē visus nepieciešamos komponentus, kas vienkāršo dizainu un samazina ārējo komponentu nepieciešamību.
- Tas ļauj programmēt LED strāvas un impulsa platumu, ļaujot izmērīt precizitāti un enerģijas patēriņa optimizāciju.
- Mikroshēmas temperatūras sensors palīdz līdzsvarot visas lasīšanas kļūdas, kas rodas apkārtējās temperatūras svārstību dēļ.
- Tas izmanto I2C saskarni vienkāršai saziņai, izmantojot mikrokontrolleru.
Līdz MAX30100 impulsa oksimetra trūkumi Iekļaujiet sekojošo.
- Nepareiza pirkstu novietošana vai nepietiekams kontakts noved pie nepareiziem datiem.
- Kustības artefakti, piemēram, krampji vai drebuļi, var traucēt signāla noteikšanu un interpretāciju, kā rezultātā rodas nepareizs lasījums.
- Augstas intensitātes apgaismojums, īpaši dienasgaismas spuldzes, var traucēt sensoru rādījumiem.
- Šī sensora precizitāti var ietekmēt ādas krāsa un platums.
- Nagu laka traucē sensora spēju precīzi noteikt skābekļa līmeni asinīs.
- Slikta perifēra perfūzija hipotensijas vai aukstuma dēļ var izraisīt nepietiekamu impulsa vilni un kļūdainus rādījumus.
- Hipotensīvi sistoliskie BP rādījumi <80 mm Hg var izraisīt kļūdainus un mainīgus impulsa oksimetrijas rādījumus.
- Patoloģiska hemoglobīna līmeņa rašanās var izraisīt nepareizus Spo2 rādījumus.
- Pārāk liels spiediens var sašaurināt kapilāru asins plūsmu, kas samazina datu uzticamību.
Pieteikumi
MAX30100 impulsa oksimetra pielietojums ietver šādus.
- Pulsa oksimetrs palīdz veselības aprūpes speciālistiem pārskatīt skābekļa piesātinājuma līmeni pacientiem ar elpošanas (vai) sirds un asinsvadu jautājumiem, ļaujot savlaicīgi iejaukties.
- Sensora precizitāte rādījumos ir būtiska hipoksēmijas atpazīšanai, kas var izvairīties no komplikācijām sirds mazspējas un HOPS apstākļos.
- Tas nepārtraukti uzrauga svarīgas pazīmes, sniedzot patērētājiem ieskatu viņu veselībā un labklājībā dienas laikā.
- Šis sensors ļauj reāllaika sirdsdarbības un skābekļa līmeņa uzraudzību reāllaikā, padarot to par dārgu instrumentu indivīdiem un sportistiem ar sirds vai elpošanas apstākļiem.
- Pulsa oksimetra sensora apkopotie dati var personalizēt apmācības plānus un sniegt atgriezenisko saiti operatoriem par viņu sniegumu.
- Izglītības jomā tiek izmantots šis modulis, lai parādītu, kā šie moduļi darbojas, un sniedz ieskatu bioloģiskā signāla apstrādē.
- Arduino dēlis labi sakrīt ar šo moduli, padarot to par ērtu rīku hobijiem un studentiem, lai studētu bioloģisko sensoru un elektroniku.
- Fitnesa izsekotāji izmanto šo moduli nepārtrauktai sirdsdarbības un skābekļa piesātinājuma uzraudzībai, sniedzot tūlītējus datus par uzlabotu pacientu aprūpi.
Lūdzu, skatiet šo saiti MAX30100 impulsa oksimetra datu lapa Apvidū
Tādējādi šis ir MAX30100 impulsa oksimetra moduļa, pinout, funkciju, specifikāciju, darba un lietojumprogrammu pārskats. Šis ir daudzpusīgs modulis, kam ir sirdsdarbības ātruma un impulsa oksimetrijas uzraudzības spējas, kas nodrošina efektīvu un kompaktu risinājumu dažādām valkājamām ierīcēm, piemēram, medicīniskās uzraudzības iekārtām un fitnesa izsekotājiem. Tātad tas ir labi pazīstams ar savu zemo enerģijas patēriņu un precizitāti. Šeit ir jautājums jums, kas ir MAX30102 IC?
