Impulssoksümeeter on meditsiiniline seade, mida kasutatakse mitteinvasiivse vere hapniku küllastuse mõõtmiseks. Elektriinsener nimega Takuo Aoyagi leiutas selle 1972. aastal Nihon Kohdenis. Pärast seda käivitati esimene impulssoksümeeter 1973. aastal. Kuigi impulsi oksümeetria aluspõhimõte jääb samaks. Jätkavad jõupingutusi tehnoloogia arendamiseks, näiteks müra filtreerimise arendamisel ja erinevates tingimustes. Meditsiinitöötajad kasutavad neid seadmeid kriitilise abi keskkonnas, näiteks erakorralise meditsiini haiglates või tubades. See artikkel sisaldab Max30100 impulsi oksümeetri ülevaadet, töö- ja rakendusi.
Mis on max30100 impulssoksümeeter?
Max30100 on impulssoksümeeter, mis ühendab impulsi oksümeetria ja pulsisageduse monitori andurid . Nii et see sisaldab kahte LED-i, fotodetektorit, optimeeritud optikat ja madala müraga analoogsignaali töötlemist, et märgata nii impulssoksümeetriat kui ka südamesageduse signaale. Selle mooduli tööpinge ulatub 1,8 VOLT ja 3,3 VOLT -toiteallikast.
Tarkvara saab seda väiksema ooterežiimiga alla lülitada, hoides toiteallikas ühendatud kogu aeg. Max30100 impulssoksümeeter mõõdab vere hapniku küllastumise, pulsi ja pulsi tugevust. Niisiis kasutab see hapniku küllastustaseme mõõtmiseks veres mitteinvasiivset tehnikat.
Kuidas Max30100 impulssoksümeeter töötab?
Max30100 impulssoksümeetri andur toimib, mõõtes vere hapniku küllastumist või Spo2 ja pulssi PPG -ga (fotopletüsmograafia) infrapuna ja punasega LED -id , fotodetektor ja signaalitöötlus, et uurida valguse neeldumist kogu sõrme vältel. Moodul Max30100 sisaldab LED -ide komplekti, mis genereerib ühevärvilise punase värvi valguse lainepikkusel 660Nm ja IR -valgust 940Nm lainepikkusel.
Kui fotodiood kiirgab valgust, lööb see sõrme ja hapnikuga varustatud veri neelab seda, ülejäänud valgus peegeldab läbi sõrme ja lööb detektori. Nii et detektor märkab ja töötleb signaale väljundi pakkumisega. See andur toimib I2C jadakommunikatsiooni protokollis.
PIN -i konfiguratsioon:
Max30100 impulssoksümeetri tihvti konfiguratsioon on näidatud allpool. See moodul sisaldab seitset tihvti, millel on lubatud I2c Suhtlusprotokoll mikrokontrolleriga suhtlemiseks.
- Pin-1 (vein): See on impulssoksümeetri mooduli sisendpinge tihvt, mida saab ühendada teie kontrollerist 3,3 V (või) 5 V väljundiga. =
- PIN-2 (SCL): See on mooduli I2C - jada tihvt, mida kasutatakse I2C jadaühenduse jaoks, mis on ühendatud teie kontrolleri I2C kellareaga.
- PIN-3 (SDA): See on mooduli I2C - seeriaandmetihvt, mis on ühendatud teie mikrokontrolleri I2C andmeliiniga.
- Pin-4 (int): See on impulssoksümeetermooduli aktiivne madal katkestusnõel, mis on programmeeritud iga impulsi katkestamiseks.
- PIN-5 (IRD): See on infrapuna -LED -katoodi ja LED -draiveri ühenduspunkt. See sisaldab LED -draiverit SPO2 ja HR mõõtmiste LED -signaalide juhtimiseks.
- PIN-6 (RD): See on punase LED -katoodi ja LED -draiveri ühenduspunkt, mida kasutatakse punase LED -i juhtimiseks. Kui te ei soovi punast LED -i juhtida, jätke see ühendamata.
- PIN-7 (GND): See on mooduli maapealne tihvt.
Funktsioonid ja spetsifikatsioonid:
Selle Max30100 impulssoksümeetri funktsioonid ja spetsifikatsioonid Lisage järgmine.
- Max30100 on impulssoksümeetri moodul.
- See moodul sisaldab seitset tihvti.
- Selle tööpinge on vahemikus 1,8 V kuni 3,3 V
- Sisendvool on 20mA.
- Sellel moodulil on integreeritud ümbritseva valguse tühistamine.
- Sellel on kiire andmete väljund ja kõrge valimi kiirus.
- Toitevool on 1200UA.
- LED -vool on vahemikus 0 mA kuni 50 ma.
- LED -impulsi laius on vahemikus 200us kuni 1,6 ms.
- Selle toiteallikas on vahemikus 3,3 V kuni 5,5 V.
- Voolu tõmbe mõõtmiste ajal on ooterežiimi ajal ~ 600μA ja 0,7 μA.
- Punane LED -lainepikkus on 660Nm.
- IR LED -lainepikkus on 880Nm.
- Temperatuuri täpsus on ± 1 ° C.
- Töötemperatuur on vahemikus -40 ° C kuni +85 ° C.
Samaväärsed ja alternatiivid
Max30100 impulssoksümeetri samaväärne on Max30102 IC. Max30100 impulssoksümeetrite alternatiivid on; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792glc, Proto Central AFE4490 jne.
Max30100 impulsi oksimeetri liidestamine arduinoga
Siin on näidatud allpool, kuidas liidestada max30100 impulsi oksimeetri anduri moodulit Arduinoga. Moodul mõõdab pulssi ja vere hapnikku. Vere hapniku kontsentratsioon, mida nimetatakse SPO2, näitab näitu protsentides, samal ajal kui südamelöögi/pulsi kiirus näitab näitu BPM -is.
Max30100 impulssoksümeetria ja pulsisageduse monitori andur ühendab peamiselt kaks LED -i, a fotodetektor , optimeeritud optika ja madala müraga analoogsignaali töötlemine impulssoksümeetria ja südamesageduse signaalide märkustamiseks. Siin saab seda andurit kasutada mis tahes mikrokontrolleriga patsiendi terviseparameetrite hõlpsaks mõõtmiseks.
Nõutav komponendid Selle mooduli valmistamiseks lisage peamiselt; ja Arduino üks laud, max30100 impulsi oksimeetri andur, 16 × 2 LCD , 10k potentsiomeeter, leivalaud ja juhtmete ühendamine. Selle liidese ühendused järgnevad järgmiselt;
- Ühendage mooduli Max30100 VIN -tihvt Arduino 5 V (OR) 3,3 V tihvtiga.
- Mooduli GND tihvt on ühendatud Arduino tahvli GND -tihvtiga.
- Ühendage mooduli Max30100 I2C tihvtid nagu SCL ja SDA Arduino A5 ja A4 tihvtidega.
Kood:
Allpool on näidatud ARDUINO -ga vajalik kood Max30100 impulssoksümeetri liidese jaoks. See lähtekood on kirjutatud C -programmis peamiselt Arduino IDE jaoks. Nii et see kood kuvab seeriamonitori väärtuse.
#include
#Include “max30100_pulseoximeter.h”
#define Reporting_Period_MS 1000
Pulseoksimeetri rõuge;
uint32_t tslastRePort = 0;
tühine onbeatdetected ()
{
Serial.println (“peksma!”);
}
tühine seadistamine ()
{
Seeria.Begin (115200);
Seeria.print (“Impulsi oksümeetri lähtestamine ..”); // Initsialiseerige pulseoximeetri eksemplari
// tõrked on üldiselt tingitud ebaõigest I2C juhtmestikku, puuduva toiteallikast
// või vale sihtkiip
if (! pox.begin ()) {
Serial.println (“ebaõnnestunud”);
jaoks (;;);
} else {
Serial.println (“edu”);
}
pox.setirlredcurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Registreerige tagasihelistamine Beat'i tuvastamiseks
pox.setonBeatDetectedCallback (onbeatDetected);
}
tühine silmus ()
{
// Helistage värskendusele kindlasti nii kiiresti kui võimalik
pox.Update ();
if (Millis () - TSLASTORPORT> ARVUTAMINE_PERIOD_MS) {
Seeria.print (“pulss:”);
Serial.print (pox.getheartrate ());
Seeria.print (“BPM / SPO2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Seeria.println (“%”);
TslastRePort = Millis ();
}
}
Töötav
Kui max30100 impulsi oksümeeter Arduino kood on üles laaditud, avage väärtuste jälgimiseks jadamonitor. Alguses ilmuvad BPM ja SPO2 väärtused vale väärtusena, kuid peagi saate jälgida õiget stabiilset näidu.
Eelised ja puudused
Selle Max30100 impulssoksümeetri eelised Lisage järgmine.
- Sellel moodulil on ülimadala võimsusega töö.
- Sellel on väike energiatarve, mis pikendab aku kestvust kantavates seadmetes.
- See mooduli kujundus on väike, kompaktne, optimeeritud ja kantav sõbralik.
- Sellel on ALC või ümbritseva valguse tühistamine, mis vähendab ümbritseva valguse häireid, et tagada täpsed näidud isegi eredalt valgustatud ümbruses.
- Sellel moodulil on kõrge SNR või signaali ja müra suhe.
- Sellel on kiire andmete väljundi võime, mis võimaldab tõhusat ja kiiret andurite andmetöötlust.
- See moodul integreerib kõik nõutavad komponendid, mis lihtsustavad kujundust ja vähendab väliste komponentide vajalikkust.
- See võimaldab LED -i voolu ja impulsi laiuse programmeerimist, võimaldades mõõtmise täpsuse ja energiatarbimise optimeerimist.
- Kiibil kasutatav temperatuuriandur aitab tasakaalustada ümbritseva õhu temperatuuri kõikumiste tõttu toimuvaid lugemisvigu.
- See kasutab I2C liidest lihtsaks suhtlemiseks mikrokontrolleri kaudu.
Selle Max30100 impulssoksümeetri puudused Lisage järgmine.
- Vale sõrme paigutamine või ebapiisav kontakt põhjustab valesid andmeid.
- Liikumise esemed nagu krambid või värisemine võivad häirida signaalide tuvastamist ja tõlgendamist, mille tulemuseks on valed näidud.
- Kõrge intensiivsusega valgustus eriti fluorestsentsvalgustid võivad andurite näitu takistada.
- Selle anduri täpsust võib mõjutada nahavärv ja laius.
- Küünelakk segab anduri võimet täpselt tuvastada vere hapniku taset.
- Hüpotensiooni või külma tõttu halb perifeerne perfusioon võib põhjustada ebapiisavat impulsilainet ja ekslikke lugemisi.
- Hüpotensiivsed süstoolsed BP näidud <80 mm Hg võivad põhjustada ekslikke ja muutuvaid impulsi oksümeetria näitu.
- Ebanormaalse hemoglobiini taseme esinemine võib põhjustada valesid SPO2 näitu.
- Liiga suur rõhk võib kapillaari verevoolu pingutada, mis vähendab andmete usaldusväärsust.
Rakendused
Max30100 impulssoksümeetri rakendused sisaldavad järgmist.
- Pulse oksümeeter aitab tervishoiutöötajatel üle vaadata patsientide hapniku küllastumise taset hingamisteede (või) kardiovaskulaarsete probleemide abil, võimaldades õigeaegseid sekkumisi.
- Anduri täpsus lugemistes on hüpokseemia tuvastamiseks ülioluline, mis võib vältida südamepuudulikkuse ja KOK -i tingimuste komplikatsioone.
- See jälgib elutähtsaid märke pidevalt, pakkudes tarbijatele ülevaate nende tervise ja heaolu kohta päeva jooksul.
- See andur võimaldab reaalajas südame löögisageduse ja vere hapniku taseme jälgimist, muutes selle südame- või hingamistingimustega inimestele ja sportlastele kalli tööriista.
- Pulse Oximeetri anduri kogutud andmed saavad koolitusplaanid isikupärastada ja anda operaatoritele nende jõudluse kohta tagasisidet.
- Haridusvaldkond kasutab seda moodulit, et näidata, kuidas need moodulid toimivad, ja annavad ülevaate biosignaali töötlemisest.
- Arduino juhatus sobib selle mooduliga hästi, muutes selle harrastajatele ja tudengitele käepäraseks tööriistaks bio-sensoorse ja elektroonika õppimiseks.
- Fitness -jälgijad kasutavad seda moodulit pideva pulsi ja hapniku küllastuse jälgimiseks, pakkudes viivitamatuid andmeid patsiendi paremaks hoolduseks.
Palun vaadake seda linki Max30100 impulsi oksimeetri andmeleht .
Seega on see ülevaade Max30100 impulsi oksümeetri moodulist, pinout, funktsioonid, spetsifikatsioonid, töö ja rakendused. See on mitmekülgne moodul, millel on pulsisageduse ja impulssoksümeetria jälgimisvõime, mis pakub tõhusat ja kompaktset lahendust erinevatele kantavatele seadmetele, näiteks meditsiinilisele seireseadmetele ja spordijälgijatele. Nii et see on tuntud oma väikese energiatarbimise ja täpsuse poolest. Siin on teie jaoks küsimus, mis on Max30102 IC?
