Το παλμικό οξιμέτρο είναι μια ιατρική συσκευή, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του μη επεμβατικού κορεσμού οξυγόνου του αίματος. Ένας ηλεκτρολόγος μηχανικός που ονομάστηκε Takuo Aoyagi το εφευρέθηκε στο Nihon Kohden το 1972. Μετά από αυτό, το πρώτο παλμικό οξιμέτρου ξεκίνησε το 1973, ενώ η βασική αρχή της παλμικής οξυμετρίας παραμένει η ίδια, υπάρχουν συνεχιζόμενες προσπάθειες για την πρόοδο της τεχνολογίας όπως η ανάπτυξη αλγορίθμων για το φιλτράρισμα θορύβου και την ακρίβεια προόδου σε διάφορες καταστάσεις. Οι επαγγελματίες του ιατρικού τομέα χρησιμοποιούν αυτές τις συσκευές σε ρυθμίσεις κρίσιμης φροντίδας, όπως νοσοκομεία ή δωμάτια έκτακτης ανάγκης. Αυτό το άρθρο παρέχει την επισκόπηση, την εργασία και τις εφαρμογές του MAX30100.
Ποιο είναι το Oximeter Pulse Max30100;
Το MAX30100 είναι ένα παλμικό οξιμέτρου που συνδυάζει την οξυμετρία παλμών και την παρακολούθηση καρδιακού ρυθμού αισθητήρες . Επομένως, περιλαμβάνει δύο LED, έναν φωτοανιχνευτή, τη βελτιστοποιημένη οπτική και την επεξεργασία αναλογικού σήματος χαμηλού θορύβου για να παρατηρήσετε την παλμική οξιμετρία καθώς και τα σήματα καρδιακού ρυθμού. Η τάση λειτουργίας αυτής της μονάδας κυμαίνεται από 1,8volts και τροφοδοτικά 3,3volts.
Το λογισμικό μπορεί να το τροφοδοτήσει με ένα μικρό ρεύμα αναμονής διατηρώντας το τροφοδοσία συνδεδεμένο ανά πάσα στιγμή. Το παλμικό οξιμέτρου MAX30100 μετρά τα επίπεδα του κορεσμού του οξυγόνου του αίματος, του παλμού και της αντοχής του καρδιακού ρυθμού. Έτσι χρησιμοποιεί μια μη επεμβατική τεχνική για τη μέτρηση των επιπέδων κορεσμού οξυγόνου μέσα στο αίμα.
Πώς λειτουργούν οι παλμοί MAX30100 Pulse Oximeter;
Ο αισθητήρας οξιμέτρου MAX30100 λειτουργεί με τη μέτρηση του κορεσμού του οξυγόνου του αίματος ή του καρδιακού ρυθμού με PPG (φωτοπλευσμογραφία) με υπέρυθρο και κόκκινο Λυχνίες , ένας φωτοανιχνευτής και επεξεργασία σήματος για την εξέταση της απορρόφησης φωτός σε όλο το δάχτυλο. Η μονάδα MAX30100 περιέχει ένα σύνολο LED που παράγουν μονοχρωματικό κόκκινο χρώμα στο 660nm μήκος κύματος & IR φως σε μήκος κύματος 940nm.
Όταν το φωτοδίοδο εκπέμπει φως, χτυπά το δάχτυλο και το οξυγονωμένο αίμα το απορροφά ενώ το υπόλοιπο φως αντανακλά μέσα από το δάχτυλο και χτυπά τον ανιχνευτή. Έτσι, ο ανιχνευτής παρατηρεί και επεξεργάζεται τα σήματα παρέχοντας την έξοδο. Αυτός ο αισθητήρας λειτουργεί στο πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας I2C.
Διαμόρφωση PIN:
Η διαμόρφωση PIN του οξιμέτρου MAX30100 εμφανίζεται παρακάτω. Αυτή η ενότητα περιλαμβάνει επτά καρφίτσες με ενεργοποιημένο I2c Πρωτόκολλο επικοινωνίας για επικοινωνία με τον μικροελεγκτή.
- Pin-1 (κρασί): Πρόκειται για έναν ακροδέκτη τάσης εισόδου της μονάδας παλμού οξιμέτρου που μπορεί να συνδεθεί με την έξοδο 3.3V (OR) 5V από τον ελεγκτή σας.
- Pin-2 (SCL): Πρόκειται για ένα σειριακό ακροδέκτη CLK της μονάδας I2C, που χρησιμοποιείται για σειριακή επικοινωνία I2C, η οποία συνδέεται με τη γραμμή ρολογιού I2C του ελεγκτή σας.
- Pin-3 (SDA): Πρόκειται για έναν σειριακό πείρο σειριακών δεδομένων της μονάδας που συνδέεται με τη γραμμή δεδομένων I2C του μικροελεγκτή σας.
- Pin-4 (int): Πρόκειται για έναν ενεργό ακροδέκτη χαμηλής διακοπής της μονάδας παλμού οξιμέτρου που προγραμματίζεται να παράγει μια διακοπή για κάθε παλμό.
- Pin-5 (IRD): Πρόκειται για ένα σημείο σύνδεσης οδήγησης LED και LED LED που ενσωματώνει ένα οδηγό LED σε σήματα οδήγησης οδήγησης για μετρήσεις SPO2 & HR.
- PIN-6 (RD): Πρόκειται για ένα σημείο σύνδεσης οδήγησης κόκκινου LED και LED, που χρησιμοποιείται για την οδήγηση της κόκκινης λυχνίας LED. Εάν δεν θέλετε να οδηγήσετε τον κόκκινο LED μόνοι σας, αφήστε το ανεξάρτητο.
- Pin-7 (GND): Είναι ο πείρος γείωσης της μονάδας.
Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές:
Ο Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές του Oximeter Pulse Max30100 Συμπεριλάβετε τα παρακάτω.
- Το MAX30100 είναι μια μονάδα παλμού οξιμέτρου.
- Αυτή η ενότητα περιλαμβάνει επτά καρφίτσες.
- Η τάση λειτουργίας του κυμαίνεται από 1,8V έως 3,3V
- Το ρεύμα εισόδου είναι 20mA.
- Αυτή η ενότητα έχει ενσωματωμένη ακύρωση φωτός περιβάλλοντος.
- Έχει γρήγορη έξοδο δεδομένων και υψηλό ρυθμό δειγματοληψίας.
- Το ρεύμα τροφοδοσίας είναι 1200UA.
- Το ρεύμα LED κυμαίνεται από 0 Ma έως 50 Ma.
- Το πλάτος παλμού LED κυμαίνεται από 200US έως 1,6ms.
- Η τροφοδοσία του κυμαίνεται από 3,3V έως 5,5V.
- Η κλήρωση ρεύματος κατά τη διάρκεια των μετρήσεων είναι ~ 600μa και 0,7μa κατά τη διάρκεια λειτουργίας αναμονής.
- Το μήκος κύματος Red LED είναι 660nm.
- Το μήκος κύματος LED IR είναι 880nm.
- Η ακρίβεια της θερμοκρασίας είναι ± 1 ° C.
- Η θερμοκρασία λειτουργίας κυμαίνεται από -40C έως +85C.
Ισοδύναμες και εναλλακτικές λύσεις
Ισοδύναμο με το max30100 pulse oximeter είναι max30102 IC. Οι εναλλακτικές λύσεις για τα οξυμετρικά παλμικά MAX30100 είναι? Pulse 3+, FSH 7060, Rohm BH1792GLC, Proto Central AFE4490, κλπ.
MAX30100 Pulse Oximeter Interfacing με Arduino
Εδώ πώς να διασυνδέετε τη μονάδα αισθητήρα οξιμέτρου MAX30100 με το Arduino φαίνεται παρακάτω. Η ενότητα μετρά τον καρδιακό ρυθμό και το οξυγόνο του αίματος. Η συγκέντρωση οξυγόνου στο αίμα, που ονομάζεται SPO2, παρουσιάζει αναγνώσεις σε ποσοστό, ενώ ο ρυθμός καρδιακής παλμού/παλμού δείχνει αναγνώσεις στο BPM.
Ο αισθητήρας οθόνης MAX30100 Pulse Oximetry & Heart Rate συνδυάζει κυρίως δύο LED, α φωτοανιχνευτής , Βελτιστοποιημένη Οπτική και Λειτουργία Αναλογικού Σήματος Επεξεργασία Σήματος για να παρατηρήσετε σήματα οξυμετρίας παλμών και καρδιακών ρυθμίσεων. Εδώ αυτός ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιονδήποτε μικροελεγκτή για να μετρήσει εύκολα τις παραμέτρους υγείας του ασθενούς.
Το απαιτούμενο συστατικά Για να γίνει αυτή η ενότητα περιλαμβάνει κυρίως. ένα Arduino πλακέτα, αισθητήρα οξιμέτρου MAX30100, 16 × 2 LCD , 10k ποτενσιόμετρο, σκάφος , και σύνδεση καλωδίων. Οι συνδέσεις αυτής της διασύνδεσης ακολουθούν ως εξής:
- Συνδέστε τον ακροδέκτη VIN της μονάδας MAX30100 με τον ακροδέκτη 5V (OR) 3.3V του Arduino.
- Ο ακροδέκτης GND της μονάδας συνδέεται με τον ακροδέκτη GND του πίνακα Arduino.
- Συνδέστε τις ακίδες I2C της μονάδας MAX30100 όπως το SCL και το SDA στις ακίδες A5 και A4 του Arduino.
Κώδικας:
Ο απαιτούμενος κώδικας για τη διασύνδεση Oximeter Pulse Max30100 με το Arduino φαίνεται παρακάτω. Αυτός ο πηγαίος κώδικας γράφεται στο πλαίσιο του προγράμματος C κυρίως για το Arduino IDE. Έτσι, αυτός ο κώδικας εμφανίζει την τιμή στην σειριακή οθόνη.
#include
#include 'max30100_pulseoximeter.h'
#define reporting_period_ms 1000
PLOSEOXIMETER POX;
UINT32_T TSLASTREPORT = 0;
άκυρη onBeatDetected ()
{
Serial.println ('beat!');
}
void setup ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print ('αρχικοποίηση παλμού οξιμέτρου ..'); // αρχικοποιήστε την παρουσία παλμικού
// Οι αποτυχίες οφείλονται γενικά σε ακατάλληλη καλωδίωση I2C, λείπει τροφοδοτικό
// ή λάθος τσιπ στόχων
αν (! pox.begin ()) {
Serial.println ('απέτυχε');
για(;;);
} αλλιώς {
Serial.println ('επιτυχία');
}
pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Εγγραφείτε μια επανάκληση για την ανίχνευση του κτύπου
pox.setOnBeatDetectedCallback (onbeatDetected);
}
κενό βρόχο ()
{
// Βεβαιωθείτε ότι έχετε καλέσει την ενημέρωση όσο το δυνατόν γρηγορότερα
pox.update ();
αν (millis () - tslastreport> reporting_period_ms) {
Serial.print ('καρδιακός ρυθμός:');
Serial.print (pox.getheAdrate ());
Serial.print ('bpm / spo2:');
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println ('%');
tslastReport = millis ();
}
}
Εργαζόμενος
Μόλις μεταφορτωθεί ο κώδικας Max30100 Pulse Oximeter Arduino, ανοίξτε τη σειριακή οθόνη για να παρατηρήσετε τις τιμές. Αρχικά, οι τιμές του BPM και του SPO2 θα εμφανιστούν ως λάθος τιμή, αλλά σύντομα μπορείτε να παρακολουθείτε τη σωστή σταθερή ανάγνωση.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Ο Πλεονεκτήματα του Oximeter Pulse Max30100 Συμπεριλάβετε τα παρακάτω.
- Αυτή η ενότητα διαθέτει εξαιρετικά χαμηλή λειτουργία ισχύος.
- Έχει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας που επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας σε φορητές συσκευές.
- Αυτός ο σχεδιασμός της μονάδας είναι μικρός, συμπαγής, βελτιστοποιημένος και φορητός φιλικός.
- Έχει ALC ή ακύρωση φωτός περιβάλλοντος που μειώνει τις παρεμβολές από το φως του περιβάλλοντος για να εξασφαλίσει ακριβείς αναγνώσεις ακόμη και σε έντονα φωτισμένα περιβάλλοντα.
- Αυτή η ενότητα έχει υψηλή αναλογία SNR ή σήματος προς θόρυβο.
- Έχει γρήγορη ικανότητα εξόδου δεδομένων που επιτρέπει την αποτελεσματική και γρήγορη επεξεργασία δεδομένων αισθητήρων.
- Αυτή η μονάδα ενσωματώνει όλα τα απαιτούμενα εξαρτήματα που απλοποιούν το σχεδιασμό και μειώνει την αναγκαιότητα των εξωτερικών εξαρτημάτων.
- Επιτρέπει τον προγραμματισμό του πλάτους ρεύματος LED και του παλμού επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση ακρίβειας μέτρησης και κατανάλωσης ενέργειας.
- Ο αισθητήρας θερμοκρασίας σε τσιπ βοηθά στην εξισορρόπηση τυχόν σφαλμάτων ανάγνωσης που συμβαίνουν λόγω διακυμάνσεων σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
- Χρησιμοποιεί μια διεπαφή I2C για απλή επικοινωνία μέσω ενός μικροελεγκτή.
Ο Μειονεκτήματα του Oximeter Max30100 Pulse Συμπεριλάβετε τα παρακάτω.
- Η λανθασμένη τοποθέτηση δακτύλων ή η ανεπαρκής επαφή οδηγεί σε εσφαλμένα δεδομένα.
- Τα αντικείμενα κίνησης όπως οι επιληπτικές κρίσεις ή η ανατροφή μπορούν να παρεμβαίνουν στην ανίχνευση και ερμηνεία σήματος που οδηγεί σε λανθασμένες αναγνώσεις.
- Ο φωτισμός υψηλής έντασης, ιδιαίτερα τα φθορίζοντα φώτα, μπορούν να παρεμποδίσουν τις μετρήσεις των αισθητήρων.
- Η ακρίβεια αυτού του αισθητήρα μπορεί να επηρεαστεί από το χρώμα του δέρματος και το πλάτος.
- Το βερνίκι νυχιών παρεμβαίνει στην ικανότητα του αισθητήρα να ανιχνεύει με ακρίβεια τα επίπεδα οξυγόνου του αίματος.
- Η κακή περιφερειακή διάχυση λόγω υπότασης ή κρύου μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκές παλμικό κύμα και εσφαλμένες αναγνώσεις.
- Υποτασικές συστολικές αναγνώσεις BP <80 mm Hg μπορεί να προκαλέσει εσφαλμένες και μεταβλητές αναγνώσεις οξυμετρίας παλμών.
- Η εμφάνιση μη φυσιολογικών επιπέδων αιμοσφαιρίνης μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένες αναγνώσεις SPO2.
- Η υπερβολική πίεση μπορεί να σφίξει τη ροή του αίματος που μειώνει την αξιοπιστία των δεδομένων.
Αιτήσεις
Οι εφαρμογές του παλμού MAX30100 είναι τα ακόλουθα.
- Το παλμικό οξιμέτρο βοηθά τους επαγγελματίες του τομέα της υγείας να αναθεωρήσουν τα επίπεδα κορεσμού οξυγόνου εντός των ασθενών με αναπνευστικά (OR) καρδιαγγειακά προβλήματα, επιτρέποντας έγκαιρες παρεμβάσεις.
- Η ακρίβεια του αισθητήρα μέσα στις αναγνώσεις είναι θεμελιώδης για την αναγνώριση της υποξαιμίας που μπορεί να αποφύγει επιπλοκές στην καρδιακή ανεπάρκεια και τις συνθήκες της ΧΑΠ.
- Παρακολουθεί τα ζωτικά σημάδια συνεχώς παρέχοντας στους καταναλωτές τις πληροφορίες για την υγεία και την ευημερία τους κατά τη διάρκεια της ημέρας.
- Αυτός ο αισθητήρας επιτρέπει την παρακολούθηση του επιπέδου καρδιακού και του οξυγόνου σε πραγματικό χρόνο, καθιστώντας το ένα ακριβό εργαλείο για άτομα και αθλητές με καρδιακές ή αναπνευστικές συνθήκες.
- Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τον αισθητήρα του αισθητήρα Oximeter μπορούν να εξατομικεύσουν τα σχέδια κατάρτισης και να δώσουν ανατροφοδότηση στους φορείς εκμετάλλευσης για την απόδοσή τους.
- Ο εκπαιδευτικός τομέας χρησιμοποιεί αυτήν την ενότητα για να δείξει πώς λειτουργούν αυτές οι ενότητες και να δώσουν πληροφορίες για την επεξεργασία βιο-σήματος.
- Το διοικητικό συμβούλιο του Arduino ταιριάζει καλά με αυτήν την ενότητα, καθιστώντας το ένα εύχρηστο εργαλείο για τους χομπίστες και τους μαθητές να μελετήσουν βιο-ανίχνευση και ηλεκτρονικά.
- Οι ιχνηλάτες γυμναστικής χρησιμοποιούν αυτήν την ενότητα για συνεχή παρακολούθηση του καρδιακού ρυθμού και του κορεσμού οξυγόνου παρέχοντας άμεσα δεδομένα για βελτιωμένη φροντίδα των ασθενών.
Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για το Το φύλλο δεδομένων MAX30100 Pulse Oximeter .
Έτσι, αυτή είναι μια επισκόπηση της μονάδας Oximeter MAX30100, PINOUT, Χαρακτηριστικά, Προδιαγραφές, Εργασία και Εφαρμογές. Πρόκειται για μια ευέλικτη μονάδα που έχει καρδιακό ρυθμό και ικανότητες παρακολούθησης της οξυμετρίας παλμών που παρέχουν ένα αποτελεσματικό και συμπαγές διάλυμα για διαφορετικές φορητές συσκευές όπως ο εξοπλισμός ιατρικής παρακολούθησης και οι ιχνηλάτες γυμναστικής. Έτσι είναι γνωστό για την κατανάλωση και την ακρίβεια χαμηλής ενέργειας. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι το MAX30102 IC;
