Pulse Oximeter este un dispozitiv medical, utilizat pentru măsurarea saturației de oxigen din sânge neinvaziv. Un inginer electric numit Takuo Aoyagi a inventat -o la Nihon Kohden în 1972. După aceea, primul Pulse Oximeter a fost lansat în 1973. În timp ce principiul de bază al oximetriei pulsului rămâne același, există eforturi continue pentru a progresa tehnologia precum dezvoltarea algoritmilor pentru filtrarea zgomotului și precizia progresului în diferite condiții. Profesioniștii medicali folosesc aceste dispozitive în setări de îngrijire critică, cum ar fi spitale de urgență sau camere. Acest articol oferă o imagine de ansamblu și aplicații Max30100 Pulse Oximeter.
Care este MAX30100 Pulse Oximeter?
MAX30100 este un oximetru puls care combină oximetria pulsului și monitorul ritmului cardiac senzori . Așadar, include două LED-uri, un fotodetector, optică optimizată și procesarea semnalului analogic cu zgomot redus pentru a observa oximetrie puls, precum și semnale de rată cardiacă. Tensiunea de funcționare a acestui modul variază de la 1,8 orificii și de 3,3 orificii de alimentare.
Software -ul îl poate reduce cu un curent minor de așteptare, păstrând alimentare electrică conectat în orice moment. Oximetrul de impulsuri Max30100 măsoară nivelurile de saturație de oxigen din sânge, puls și rezistență la ritmul cardiac. Deci, utilizează o tehnică non-invazivă pentru a măsura nivelurile de saturație a oxigenului din sânge.
Cum funcționează Max30100 Pulse Oximeter?
Senzorul MAX30100 Pulse Oximeter funcționează prin măsurarea saturației de oxigen din sânge sau a ritmului cardiac și a ritmului cardiac cu PPG (fotoplethysmografie) cu infraroșu și roșu LED -uri , un fotodetector și procesare a semnalului pentru a examina absorbția luminii în întregul deget. Modulul Max30100 conține un set de LED -uri care generează o lumină de culoare roșie monocromatică la 660nm lungime de undă și lumină IR la 940nm lungime de undă.
Când fotodiodul emite lumină, acesta lovește degetul și sângele oxigenat îl absoarbe în timp ce lumina rămasă se reflectă prin deget și lovește detectorul. Deci detectorul observă și procesează semnalele prin furnizarea de ieșire. Acest senzor funcționează pe protocolul de comunicare în serie I2C.
Configurare PIN:
Configurația Pinului MAX30100 Pulse Oximeter este prezentată mai jos. Acest modul include șapte pini cu un activat I2c Protocol de comunicare pentru a comunica cu microcontrolerul.
- Pin-1 (vin): Este un pin de tensiune de intrare al modulului oximetrului pulsului care poate fi conectat la ieșirea de 5V de 3.3V (OR) 5V din controlerul dvs.
- PIN-2 (SCL): Este un pin I2C - serial CLK al modulului, utilizat pentru comunicarea serială I2C, care este conectată la linia de ceas I2C a controlerului dvs.
- Pin-3 (SDA): Este un pin de date în serie I2C al modulului care este conectat la linia de date I2C a microcontrolerului.
- Pin-4 (int): Este un pin activ de întrerupere scăzut al modulului de oximetru puls, care este programat pentru a produce o întrerupere pentru fiecare puls.
- PIN-5 (IRD): Este un punct de conectare a driverului cu LED cu infraroșu și LED, încorporează un șofer LED pentru a conduce semnale LED pentru măsurători SPO2 și HR.
- Pin-6 (RD): Este un punct de conectare a șoferului cu LED -uri roșii și cu LED, utilizat pentru a conduce LED -ul roșu. Dacă nu doriți să conduceți singur LED -ul roșu, lăsați -l neconectat.
- Pin-7 (GND): Este pinul de la sol al modulului.
Caracteristici și specificații:
Caracteristici și specificații ale oximetrului pulsului Max30100 include următoarele.
- MAX30100 este un modul de oximetru puls.
- Acest modul include șapte pini.
- Tensiunea sa de funcționare variază de la 1,8V la 3.3V
- Curentul de intrare este de 20 mA.
- Acest modul are anularea integrată a luminii ambientale.
- Are o ieșire rapidă de date și o rată de probă ridicată.
- Curentul de aprovizionare este de 1200ua.
- LED -uri curente variază de la 0 Ma la 50 Ma.
- Lățimea pulsului LED variază de la 200us la 1,6ms.
- Sursa de alimentare variază de la 3,3V la 5.5V.
- Tragerea curentă în timpul măsurătorilor este de ~ 600μA și 0,7μA în modul de așteptare.
- Lungimea de undă a LED -ului roșu este de 660 nm.
- Lungimea de undă LED IR este de 880nm.
- Precizia temperaturii este ± 1˚C.
- Temperatura de funcționare variază de la -40C la +85C.
Echivalent și alternative
Echivalent cu oximetrul pulsului MAX30100 este MAX30102 IC. Alternative la MAX30100 Pulse Oximeters sunt; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, etc.
MAX30100 Pulse Oximeter Interfațarea cu Arduino
Aici cum să interfațăm modulul senzorului de oximeter MAX30100 Pulse cu Arduino este prezentat mai jos. Modulul măsoară ritmul cardiac și oxigenul din sânge. Concentrația de oxigen de sânge, denumită SPO2, arată lecturi în procent, în timp ce ritmul inimii/pulsul arată lecturi în BPM.
Senzorul MAX30100 Pulse Oximetrie și Monitorul Ritismului Cercesc combină în principal două LED -uri, A fotodetector , optică optimizată și procesare a semnalului analogic cu zgomot redus pentru a observa oximetrie puls și semnale cu rată cardiacă. Aici acest senzor poate fi utilizat cu orice microcontroller pentru a măsura cu ușurință parametrii de sănătate ai pacientului.
Necesară componente Pentru a face acest modul să includă în principal; un Arduino unul placă, senzor de oximeter MAX30100, 16 × 2 LCD , 10K potențiometru, bord , și conectarea firelor. Conexiunile acestui interfață urmează după cum urmează;
- Conectați știftul VIN al modulului MAX30100 la pinul 5V (OR) 3.3V al Arduino.
- Pinul GND al modulului este conectat la pinul GND al plăcii Arduino.
- Conectați pinii I2C ale modulului Max30100, cum ar fi SCL și SDA, la pinii A5 și A4 de la Arduino.
Cod:
Codul necesar pentru interfațarea oximetrului de impulsuri Max30100 cu Arduino este prezentat mai jos. Acest cod sursă este scris în cadrul programului C, în principal pentru Arduino IDE. Deci, acest cod afișează valoarea pe monitorul serial.
#include
#include „max30100_pulseoximeter.h”
#define raportare_period_ms 1000
Pulseoximeter var;
uint32_t tslastReport = 0;
void onBeatdetected ()
{
Serial.println („Beat!”);
}
void setup ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print („inițializarea oximetrului pulsului ..”); // inițializează instanța pulseoximeterului
// Eșecurile se datorează, în general, unui cablaj I2C necorespunzător, alimentări care lipsesc
// sau cip țintă greșit
if (! pox.begin ()) {
Serial.println („eșuat”);
pentru(;;);
} else {
Serial.println („succes”);
}
pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Înregistrați un apel de apel pentru detectarea bătăilor
pox.setOnBeatdetectedCallback (onBeatdetected);
}
Bucla void ()
{
// Asigurați -vă că apelați cât mai repede posibil
pox.update ();
if (milis () - tslastReport> reporting_period_ms) {
Serial.print („ritm cardiac:”);
Serial.print (pox.getheartrate ());
Serial.print („BPM / SPO2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println („%”);
tslastReport = milis ();
}
}
Lucru
Odată ce codul Arduino Max30100 Pulse Oximeter este încărcat, apoi deschideți monitorul serial pentru a observa valorile. La început, valorile BPM și SPO2 vor apărea ca o valoare greșită, dar în curând puteți monitoriza citirea stabilă potrivită.
Avantaje și dezavantaje
Avantajele oximetrului pulsului Max30100 include următoarele.
- Acest modul are funcționare ultra-mică.
- Are un consum redus de energie care prelungește durata de viață a bateriei în cadrul dispozitivelor purtabile.
- Acest design al modulului este mic, compact, optimizat și purtat.
- Are ALC sau anularea luminii ambientale care reduce interferența din lumina ambientală pentru a asigura lecturi precise chiar și în împrejurimi luminoase.
- Acest modul are un raport SNR ridicat sau semnal-zgomot.
- Are o abilitate rapidă de ieșire a datelor care permite prelucrarea eficientă și rapidă a datelor senzorului.
- Acest modul integrează toate componentele necesare care simplifică proiectarea și scade necesitatea componentelor externe.
- Permite programarea curentului LED și a lățimii pulsului, permițând exactitatea măsurării și optimizarea consumului de energie.
- Senzorul de temperatură on-cip ajută la echilibrarea oricăror erori de citire care apar din cauza fluctuațiilor temperaturii ambiante.
- Utilizează o interfață I2C pentru o comunicare simplă printr -un microcontroler.
Dezavantaje ale oximetrului pulsului Max30100 include următoarele.
- Plasarea incorectă a degetelor sau contactul inadecvat duce la date incorecte.
- Artefactele de mișcare, cum ar fi convulsiile sau tremurarea pot interfera cu detectarea și interpretarea semnalului, ceea ce duce la lecturi greșite.
- Iluminarea de intensitate ridicată, în special luminile fluorescente, pot împiedica citirile senzorilor.
- Precizia acestui senzor poate fi influențată de culoarea și lățimea pielii.
- Lacia de unghii interferează cu capacitatea senzorului de a detecta cu exactitate nivelurile de oxigen din sânge.
- Perfuzia periferică slabă din cauza hipotensiunii arteriale sau a frigului poate duce la o undă de puls insuficientă și la lecturi eronate.
- Citirile sistolice BP hipotensive <80 mm Hg pot provoca lecturi eronate și variabile ale oximetriei pulsului.
- Apariția nivelurilor anormale de hemoglobină poate duce la lecturi spo2 greșite.
- Prea multă presiune poate strânge fluxul de sânge capilar care scade fiabilitatea datelor.
Aplicații
Aplicațiile oximetrului pulsului Max30100 includ următoarele.
- Oximetrul Pulse ajută profesioniștii din domeniul sănătății să examineze nivelul de saturație a oxigenului în cadrul pacienților prin probleme respiratorii (sau) cardiovasculare, permițând intervenții la timp.
- Precizia senzorului în lecturi este fundamentală pentru recunoașterea hipoxemiei, care poate evita complicațiile insuficienței cardiace și ale BPOC.
- Monitorizează semnele vitale în mod continuu, oferind consumatorilor informații despre sănătatea și bunăstarea lor în timpul zilei.
- Acest senzor permite monitorizarea ritmului cardiac în timp real și a nivelului de oxigen în timp real, făcând din acesta un instrument scump pentru persoanele și sportivii cu afecțiuni ale inimii sau respiratorii.
- Datele colectate ale senzorului Pulse Oximeter pot personaliza planurile de instruire și pot oferi feedback operatorilor cu privire la performanța lor.
- Câmpul educațional folosește acest modul pentru a arăta modul în care aceste module funcționează și oferă informații despre procesarea bio-semnal.
- Consiliul Arduino se potrivește bine cu acest modul, ceea ce îl face un instrument util pentru pasionați și studenți să studieze senzor de bio și electronice.
- Trackerii de fitness utilizează acest modul pentru ritmul cardiac continuu și monitorizarea saturației de oxigen, oferind date imediate pentru îngrijirea îmbunătățită a pacientului.
Vă rugăm să consultați acest link pentru Fișă de date Max30100 Pulse Oximeter .
Astfel, aceasta este o imagine de ansamblu a modulului MAX30100 Pulse Oximeter, PINOUT, Caracteristici, Specificații, Muncă și Aplicații. Acesta este un modul versatil care are abilități de monitorizare a ritmului cardiac și a oximetriei pulsului, care oferă o soluție eficientă și compactă pentru diferite dispozitive purtabile, precum echipamente de monitorizare medicală și trackere de fitness. Deci este bine cunoscut pentru consumul și exactitatea scăzută a energiei electrice. Iată o întrebare pentru dvs., ce este MAX30102 IC?
