Pulzný oxymeter je zdravotnícke zariadenie, ktoré sa používa na meranie neinvazívnej saturácie kyslíkom v krvi. Elektrický inžinier s názvom Takuo Aoyagi ho vynašiel v Nihon Kohden v roku 1972. Lekárski odborníci používajú tieto zariadenia v prostredí kritickej starostlivosti, ako sú pohotovostné nemocnice alebo izby. Tento článok poskytuje prehľad oxymetru MAX30100, pracujúci a aplikácie.
Čo je oxymeter pulzov MAX30100?
MAX30100 je pulzný oxymeter, ktorý kombinuje pulznú oxymetriu a monitor srdcovej frekvencie senzory . Zahŕňa teda dve LED diódy, fotodetektor, optimalizovanú optiku a spracovanie analógového signálu s nízkym šumom, aby ste si všimli pulznú oximetriu, ako aj signály srdcovej rýchlosti. Prevádzkové napätie tohto modulu sa pohybuje od 1,8 hlasov a 3,3 vývojových zdrojov.
Softvér ho dokáže napájať s menším pohotovostným prúdom udržiavaním napájanie vždy spojené. MAX30100 Pulse Oximeter meria hladiny saturácie kyslíkom v krvi, pulz a pevnosť srdcovej frekvencie. Preto využíva neinvazívnu techniku na meranie hladín saturácie kyslíkom v krvi.
Ako funguje max30100 pulzný oxymeter?
Senzor pulzného oxymetra MAX30100 funguje meraním saturácie kyslíkom v krvi alebo SPO2 a srdcový rytmus s PPG (fotopletysmografia) s infračervenou a červenou farbou LED diódy , fotodetektor a spracovanie signálu na preskúmanie absorpcie svetla v prstom. Modul MAX30100 obsahuje sadu LED diód, ktoré generujú monochromatické červené farebné svetlo pri vlnovej dĺžke a IR svetlo 660nm pri vlnovej dĺžke 940nm.
Keď fotodióda vyžaruje svetlo, zasiahne prstom a okysličená krv ho absorbuje, zatiaľ čo zostávajúce svetlo sa odráža prstom a zasiahne detektor. Detektor teda upozorňuje a spracováva signály poskytnutím výstupu. Tento senzor funguje na protokole sériovej komunikácie I2C.
Konfigurácia PIN:
Konfigurácia pulzového oxymetra MAX30100 je uvedená nižšie. Tento modul obsahuje sedem kolíkov s povoleným I2c Komunikačný protokol na komunikáciu s mikrokontrolérom.
- Pin-1 (víno): Jedná sa o vstupné napätie pinu pulzného oxymetrového modulu, ktorý je možné pripojiť k výstupu 3,3 V (alebo) 5 V z vášho ovládača. =
- PIN-2 (SCL): Je to I2C - sériový kolík CLK modulu, ktorý sa používa na sériovú komunikáciu I2C, ktorá je pripojená k hodinovému riadku I2C vášho ovládača.
- PIN-3 (SDA): Je to I2C - sériový dátový špendlík modulu, ktorý je pripojený k dátovému riadku I2C v mikrokontroléri.
- Pin-4 (int): Je to aktívny špendlík s nízkym prerušením pulzného oxymetrového modulu, ktorý je naprogramovaný tak, aby vyvolal prerušenie pre každý impulz.
- PIN-5 (IRD): Je to infračervená LED katódová a bod pripojenia ovládača LED, ktorý obsahuje ovládač LED na pohon signálov LED pre merania SPO2 a HR.
- PIN-6 (RD): Jedná sa o červenú LED katódovú a LED vodičov, ktorý sa používa na riadenie červenej LED. Ak nechcete riadiť červenú vedúcu, nechajte ho bez pripojenia.
- PIN-7 (GND): Je to mletý kolík modulu.
Funkcie a špecifikácie:
Ten Vlastnosti a špecifikácie pulzného oxymetra MAX30100 Zahrňte nasledujúce.
- MAX30100 je pulzný oximeterový modul.
- Tento modul obsahuje sedem kolíkov.
- Jeho prevádzkové napätie sa pohybuje od 1,8 V do 3,3 V
- Vstupný prúd je 20 mA.
- Tento modul má integrované zrušenie okolitého svetla.
- Má rýchly výstup dát a vysokú vzorkovaciu frekvenciu.
- Prúd v dodávke je 1200UA.
- Prúd LED sa pohybuje od 0 Ma do 50 mA.
- Šírka pulzu LED sa pohybuje od 200 -do 1,6 ms.
- Jeho napájanie sa pohybuje od 3,3 V do 5,5 V.
- Prúd prúdu počas meraní je ~ 600μA a 0,7μA počas pohotovostného režimu.
- Červená vlnová dĺžka LED je 660 nm.
- Vlnová dĺžka IR LED je 880 nm.
- Presnosť teploty je ± 1 ° C.
- Prevádzková teplota sa pohybuje od -40 ° C do +85 ° C.
Rovnocenné a alternatívy
Ekvivalent k pulznému oxymetru MAX30100 je Max30102 IC. Alternatívy k pulzným oxymetrom MAX30100 sú; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, atď.
Rozpieranie oxymetrom MAX30100 s Arduino
Tu, ako prepojiť modul snímača pulzného oxymetra MAX30100 s Arduino, je uvedený nižšie. Modul meria srdcový rytmus a kyslík v krvi. Koncentrácia kyslíka v krvi, nazývaná SPO2, vykazuje hodnoty v percentách, zatiaľ čo rýchlosť srdcového rytmu/impulzu zobrazuje hodnoty v BPM.
MAX30100 Pulz oxymetria a monitor srdcovej frekvencie kombinujú hlavne dve LED diódy, a fotodetektor , Optimalizovaná optika a spracovanie analógového signálu s nízkym šumom, aby ste si všimli pulznú oxymetriu a signály srdcovej rýchlosti. Tu je možné tento senzor použiť s akýmkoľvek mikrokontrolérom na ľahké meranie zdravotných parametrov pacienta.
Požadovaný komponenty Aby bol tento modul zahrnutý hlavne; a Arduino One doska, max30100 pulzný oxymeter senzor, 16 × 2 LCD , 10k potenciometer, priebežná doska a spojovacie drôty. Spojenia tohto rozhrania nasledujú nasledovne;
- Pripojte kolík VIN modulu MAX30100 k 5V (OR) 3,3 V kolíku Arduino.
- PIN modulu GND je pripojený k kolíku GND na doske Arduino.
- Pripojte kolíky I2C modulu MAX30100 ako SCL a SDA k kolíkom A5 a A4 A4 a A4.
Kód:
Požadovaný kód pre prepojenie oxymetra MAX30100 s Arduino je uvedený nižšie. Tento zdrojový kód je napísaný v rámci programu C hlavne pre Arduino IDE. Tento kód teda zobrazuje hodnotu na sériovom monitore.
#include
#include „max30100_pulseoximeter.h“
#define reporting_period_ms 1000
Pulseoximeter kiahne;
uint32_t tsLastreport = 0;
neplatný onBeatDetend ()
{
Serial.println („Beat!“);
}
void setup ()
{
Serial.Begin (115200);
Serial.Print („Inicializácia pulzného oxymetra ..“); // inicializujte inštanciu pulseoximeter
// Poruchy sú vo všeobecnosti spôsobené nesprávnym zapojením I2C, chýbajúcemu napájaciemu zdroju
// alebo nesprávny cieľový čip
if (! pox.begin ()) {
Serial.println („zlyhané“);
pre (;;);
} else {
Serial.println („úspech“);
}
pox.SeTirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Zaregistrujte spätné volanie na detekciu rytmu
pox.SetonBeatDetendCallback (onBeatDettected);
}
void Loop ()
{
// Uistite sa, že volajte aktualizáciu čo najrýchlejšie
pox.update ();
if (millis () - tsLastrePort> reporting_period_ms) {
Serial.Print („srdcová frekvencia:“);
Serial.print (pox.getheartrate ());
Serial.print („BPM / SPO2:“);
Serial.print (pox.getspO2 ());
Serial.println („%“);
tSLASTREPORT = Millis ();
}
}
Pracujúci
Akonáhle je nahraný kód Arduino Code MAX30100, otvorte sériový monitor, aby ste pozorovali hodnoty. Najprv sa hodnoty BPM a SPO2 objavia ako nesprávna hodnota, ale čoskoro môžete monitorovať správne stabilné čítanie.
Výhody a nevýhody
Ten Výhody pulzného oxymetra MAX30100 Zahrňte nasledujúce.
- Tento modul má ultra nízku prevádzku výkonu.
- Má nízku spotrebu energie, ktorá rozširuje výdrž batérie v nositeľných zariadeniach.
- Tento dizajn modulu je malý, kompaktný, optimalizovaný a priateľský k nositeľným.
- Má zrušenie ALC alebo okolité svetlo, ktoré znižuje rušenie z okolitého svetla na zabezpečenie presných odčítaní dokonca aj v jasne osvetlenom prostredí.
- Tento modul má vysoký pomer SNR alebo signálu k šumu.
- Má rýchlu schopnosť výstupu údajov, ktorá umožňuje efektívne a rýchle spracovanie údajov senzora.
- Tento modul integruje všetky požadované komponenty, ktoré zjednodušujú návrh a znižuje nevyhnutnosť externých komponentov.
- Umožňuje programovanie LED prúdu a šírky impulzu umožnením presnosti merania a optimalizácie spotreby energie.
- Teplotný snímač na čipe pomáha pri vyvážení všetkých chýb čítania, ktoré sa vyskytujú v dôsledku kolísaní teploty okolia.
- Využíva rozhranie I2C pre jednoduchú komunikáciu prostredníctvom mikrokontroléra.
Ten Nevýhody oxymetra MAX30100 Zahrňte nasledujúce.
- Nesprávne umiestnenie prstov alebo neprimeraný kontakt vedie k nesprávnym údajom.
- Artefakty pohybu, ako sú záchvaty alebo triasť sa, môžu narušiť detekciu a interpretáciu signálu, čo vedie k nesprávnym hodnotám.
- Osvetlenie s vysokou intenzitou, najmä fluorescenčné svetlá, môže brániť hodnoteniu senzorov.
- Presnosť tohto senzora môže byť ovplyvnená farbou a šírkou pleti.
- Lak na nechty narúša schopnosť senzora presne detegovať hladiny kyslíka v krvi.
- Zlá periférna perfúzia z dôvodu hypotenzie alebo chladu môže viesť k nedostatočnej pulznej vlne a chybným hodnotám.
- Hypotenzívne systolické hodnoty BP <80 mm Hg môžu spôsobiť chybné a variabilné hodnoty oxymetrie pulzov.
- Výskyt abnormálnych hladín hemoglobínu môže viesť k nesprávnym hodnotám SPO2.
- Príliš veľký tlak môže utiahnúť tok kapilárneho krvi, ktorý znižuje spoľahlivosť údajov.
Žiadosti
Aplikácie pulzného oxymetra MAX30100 obsahujú nasledujúce.
- Pulzný oximeter pomáha zdravotníckym pracovníkom prehodnotiť hladiny saturácie kyslíka u pacientov pomocou respiračných (alebo) kardiovaskulárnych problémov tým, že umožňujú včasné zásahy.
- Presnosť senzora v čítaniach je zásadná pre rozpoznávanie hypoxémie, ktorá sa môže vyhnúť komplikáciám v srdcovom zlyhaní a podmienkach CHOCHP.
- Neustále monitoruje životne dôležité znaky tým, že poskytuje spotrebiteľom pohľad na ich zdravie a pohodu počas dňa.
- Tento senzor umožňuje monitorovanie srdcovej frekvencie v reálnom čase a hladine kyslíka v krvi tým, že z neho robí drahý nástroj pre jednotlivcov a športovcov so srdcovými alebo dýchacími podmienkami.
- Zhromaždené údaje senzora pulzného oxymetra môžu prispôsobiť plány školenia a poskytovať spätnú väzbu operátorom o ich výkone.
- Vzdelávacia oblasť využíva tento modul na ukážku, ako tieto moduly fungujú, a poskytujú informácie o spracovaní bio-signálu.
- Doska Arduino sa dobre zhoduje s týmto modulom, vďaka čomu je pre fandov a študentov praktický nástroj na štúdium biologického snímania a elektroniky.
- Trackery fitness využívajú tento modul na nepretržitú srdcovú frekvenciu a monitorovanie saturácie kyslíkom poskytovaním okamžitých údajov pre zlepšenú starostlivosť o pacientov.
Prečítajte si tento odkaz pre Max30100 Pulzový oxymeter DataShet .
Toto je prehľad modulu pulzného oxymetra MAX30100, pinout, funkcií, špecifikácií, pracovných miest a aplikácií. Jedná sa o všestranný modul, ktorý má schopnosti srdcovej frekvencie a pulznej oxymetrie, ktoré poskytujú efektívne a kompaktné riešenie pre rôzne nositeľné zariadenia, ako sú lekárske monitorovacie zariadenia a fitness sledovače. Preto je známy pre svoju nízku spotrebu energie a presnosť. Tu je otázka pre vás, čo je MAX30102 IC?
