Pulssioksimetri on lääketieteellinen laite, jota käytetään ei-invasiivisen veren hapen kyllästymisen mittaamiseen. Takuo Aoyagi -niminen sähköinsinööri keksi sen Nihon Kohdenissa vuonna 1972. Sen jälkeen ensimmäinen pulssioksimetri lanseerattiin vuonna 1973. Pulssioksimetrian perusperiaate pysyy samana, ja jatkuu pyrkimyksiä edistää tekniikkaa, kuten algoritmien kehittäminen melun suodattamiseksi ja etenemistarkkuus erilaisissa olosuhteissa. Lääketieteen ammattilaiset käyttävät näitä laitteita kriittisen hoidon olosuhteissa, kuten hätäsairaaloissa tai huoneissa. Tämä artikkeli tarjoaa Max30100 -pulssioksimetrin yleiskatsauksen, työt ja sovellukset.
Mikä on Max30100 -pulssioksimetri?
MAX30100 on pulssioksimetri, joka yhdistää pulssioksimetrian ja sykkeenmonitorin anturit . Joten se sisältää kaksi LEDiä, valodetektori, optimoitu optiikka ja matala-kohinan analoginen signaalinkäsittely pulssi-oksimetrian ja sykkeen signaalien huomaamiseksi. Tämän moduulin käyttöjännite vaihtelee 1,8 voltista ja 3,3.3: sta virtalähteistä.
Ohjelmisto voi käyttää sitä pienellä valmiustilassa pitämällä virtalähde kytketty jatkuvasti. MAX30100 -pulssioksimetri mittaa veren hapen kylläisyyden, pulssin ja sykelujuuden tasot. Joten siinä hyödynnetään ei-invasiivista tekniikkaa veren hapen kyllästymistasojen mittaamiseksi.
Kuinka max30100 pulssioksimetri toimii?
MAX30100 -pulssioksimetri -anturi toimii mittaamalla veren hapen kylläisyys tai SPO2 ja syke PPG: llä (fotoplethysmografia) infrapuna- ja punaisella Ledit , Valodetektori ja signaalinkäsittely valon imeytymisen tutkimiseksi koko sormessa. MAX30100 -moduuli sisältää sarjan LEDiä, jotka tuottavat yksivärisen punaisen värivalon 660 nm: n aallonpituudella ja IR -valolla 940 nm: n aallonpituudella.
Kun fotodiodi säteilee valoa, se iskee sormea ja hapetettu veri imee sen, kun taas jäljellä oleva valo heijastaa sormen läpi ja iskee ilmaisimen. Joten ilmaisin huomaa ja käsittelee signaaleja tarjoamalla lähtö. Tämä anturi toimii I2C -sarjaviestintäprotokollassa.
Pin -kokoonpano:
MAX30100 -pulssioksimetritapin kokoonpano on esitetty alla. Tämä moduuli sisältää seitsemän tapia, joissa on käytössä I2C Viestintäprotokolla kommunikoida mikrokontrollerin kanssa.
- PIN-1 (viini): Se on pulssioksimetrimoduulin syöttöjännitetappi, joka voidaan kytkeä 3,3 V (OR) 5 V: n lähtöön ohjaimesta. =
- PIN-2 (SCL): Se on I2C - moduulin sarjan CLK -nasta, jota käytetään I2C -sarjaviestinnässä, joka on kytketty ohjaimen I2C -kellolinjaan.
- PIN-3 (SDA): Se on I2C - Moduulin sarjatietojen PIN -koodi, joka on kytketty mikrokontrollerin I2C -tietolinjaan.
- PIN-4 (int): Se on pulssioksimetrimoduulin aktiivinen matala keskeytyskippi, joka on ohjelmoitu tuottamaan keskeytys jokaiselle pulssille.
- PIN-5 (IRD): Se on infrapuna -LED -katodi- ja LED -ohjainyhteyspiste, joka sisältää LED -ohjaimen ohjaamaan LED -signaaleja SPO2: n ja HR -mittauksiin.
- PIN-6 (RD): Se on punainen LED -katodi- ja LED -ohjainyhteyspiste, jota käytetään punaisen LED: n ohjaamiseen. Jos et halua ajaa punaista LED: tä itse, jätä se kytkemättömäksi.
- PIN-7 (GND): Se on moduulin maatappi.
Ominaisuudet ja tekniset tiedot:
Se Max30100 -pulssioksimetrin ominaisuudet ja tekniset tiedot Sisällytä seuraava.
- Max30100 on pulssioksimetrimoduuli.
- Tämä moduuli sisältää seitsemän nastaa.
- Sen käyttöjännite vaihtelee välillä 1,8 V - 3,3 V
- Syöttövirta on 20 mA.
- Tämä moduuli on integroinut ympäristön valon peruutus.
- Siinä on nopea datan lähtö ja korkea näytteenottotaajuus.
- Syöttövirta on 1200UA.
- LED -virta vaihtelee välillä 0 mA - 50 mA.
- LED -pulssin leveys vaihtelee 200US - 1,6 ms.
- Sen virtalähde vaihtelee 3,3 V - 5,5 V.
- Virta -veto mittausten aikana on ~ 600μA ja 0,7μA valmiustilan aikana.
- Punainen LED -aallonpituus on 660 nm.
- IR -LED -aallonpituus on 880 nm.
- Lämpötilan tarkkuus on ± 1 ° C.
- Käyttölämpötila vaihtelee -40 ° C - +85C.
Vastaavat ja vaihtoehdot
MAX30100 -pulssioksimetri on Max30102 IC. Vaihtoehdot Max30100 -pulssioksimetreille ovat; Pulssi 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490 jne.
MAX30100 Pulssioksimetrin rajapinta Arduinon kanssa
Tässä on esitetty ARDUINO: n max30100 -pulssioksimetrianturimoduulin rajapinta. Moduuli mittaa sykettä ja veren happea. Veren happipitoisuus, nimeltään SPO2, näyttää lukemat prosentteina, kun taas syke-/pulssi osoittaa lukemat BPM: ssä.
MAX30100 Pulssioksimetria- ja sykemittari -anturi yhdistää pääasiassa kaksi LEDiä, a fotodetektori , Optimoitu optiikka ja matalan kohinan analoginen signaalinkäsittely pulssin oksimetria- ja syke-signaalien huomaamiseksi. Tässä anturia voidaan käyttää minkä tahansa mikrokontrollerin kanssa potilaan terveysparametrien mittaamiseksi helposti.
Vaadittu komponentit Tämän moduulin pääasiassa sisältäminen; yksi Arduino yksi lauta, max30100 pulssioksimetri -anturi, 16 × 2 LCD , 10k potentiometri, leipälauta ja johtimet yhdistävät. Tämän rajapinnan yhteydet seuraavat seuraavasti;
- Kytke Max30100 -moduulin VIN -nasta Arduinon 5 V (OR) 3,3 V: n nastaan.
- Moduulin GND -nasta on kytketty Arduino -levyn GND -nastaan.
- Kytke Max30100 -moduulin I2C -nastat, kuten SCL ja SDA Arduinon A5- ja A4 -nastaihin.
Koodi:
ARDUINOn kanssa on esitetty MAX30100 -pulssioksimetrien kiinnitetty koodi. Tämä lähdekoodi on kirjoitettu C -ohjelmaan pääasiassa Arduino IDE: lle. Joten tämä koodi näyttää sarjamonitorin arvon.
#clude
#Clude “MAX30100_PULSEOXIMETER.H”
#define raportointi_period_ms 1000
Pulseoksimetripesä;
uint32_t tslastreport = 0;
tyhjä onBeatDeted ()
{
Serial.println (“Beat!”);
}
tyhjä asennus ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print (“Pulssioksimetrin alustaminen ..”); // Alusta pulseoksimetrin ilmentymä
// Vikat johtuvat yleensä virheellisestä I2C -johdotuksesta, puuttuvasta virtalähteestä
// tai väärä kohdesiru
if (! Pox.Begin ()) {
Serial.println (“epäonnistunut”);
for (;;);
} else {
Serial.println (”menestys”);
}
Pox.SetirledCurrent (MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
// Rekisteröidy takaisinsoitto lyönnin havaitsemiseksi
pox.settonBeatDeTectCallBack (onbeatDeted);
}
tyhjä silmukka ()
{
// Muista soittaa päivitykseen mahdollisimman nopeasti
Pox.Update ();
if (millis () - tslastreport> raportointi_period_ms) {
Serial.print (“Syke:”);
Serial.print (Pox.Getheartrates ());
Serial.print (“bpm / spo2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println (“%”);
tslastreport = millis ();
}
}
Toimiva
Kun MAX30100 -pulssioksimetri Arduino -koodi on ladattu, avaa sarjamonitori arvojen tarkkailemiseksi. Aluksi BPM: n ja SPO2: n arvot ilmestyvät väärään arvoon, mutta pian voit seurata oikeaa vakaa lukeminen.
Edut ja haitat
Se Max30100 -pulssioksimetrin edut Sisällytä seuraava.
- Tällä moduulilla on erittäin alhainen tehonkäyttö.
- Sillä on alhainen virrankulutus, joka pidentää akun käyttöikää puettavissa laitteissa.
- Tämä moduulisuunnittelu on pieni, kompakti, optimoitu ja puettavissa oleva ystävällinen.
- Siinä on ALC tai ympäristön valon peruutus, joka vähentää ympäristön valon häiriöitä tarkkojen lukemien varmistamiseksi jopa kirkkaasti valaistussa ympäristössä.
- Tällä moduulilla on korkea SNR- tai signaali-kohinasuhde.
- Siinä on nopea datan lähtökyky, joka mahdollistaa tehokkaan ja nopean anturin tietojenkäsittelyn.
- Tämä moduuli integroi kaikki vaadittavat komponentit, jotka yksinkertaistavat suunnittelua ja vähentää ulkoisten komponenttien välttämättömyyttä.
- Se mahdollistaa LED -virran ja pulssin leveyden ohjelmoinnin sallimalla mittaustarkkuuden ja virrankulutuksen optimoinnin.
- Sirun lämpötila-anturi auttaa tasapainottamaan kaikkia lukuvirheitä, jotka johtuvat ympäristön lämpötilan vaihteluista.
- Siinä käytetään I2C -käyttöliittymää yksinkertaiseen viestintään mikrokontrollerin kautta.
Se MAX30100 -pulssioksimetrin haitat Sisällytä seuraava.
- Väärä sormen sijoittaminen tai riittämätön kosketus johtaa väärään tietoon.
- Liikeesineet, kuten kouristukset tai värisevä, voivat häiritä signaalin havaitsemista ja tulkintaa, mikä johtaa vääriin lukemiin.
- Korkean intensiteetin valaistus Erityisesti fluoresoivat valot voivat estää anturien lukemia.
- Ihon väri ja leveys voi vaikuttaa tähän anturin tarkkuuteen.
- Kynsilakka häiritsee anturin kykyä havaita tarkasti veren hapen tasot.
- Huono perifeerinen perfuusio hypotension tai kylmän takia voi johtaa riittämättömään pulssiaaltoon ja virheellisiin lukemiin.
- Hypotensiiviset systoliset BP -lukemat <80 mm Hg voivat aiheuttaa virheellisiä ja muuttuvia pulssioksimetrialukemia.
- Epänormaalien hemoglobiinitasojen esiintyminen voi johtaa vääriin SPO2 -lukemiin.
- Liian suuri paine voi kiristää kapillaarin verenvirtausta, mikä vähentää tietojen luotettavuutta.
Sovellukset
MAX30100 -pulssioksimetrin sovellukset sisältävät seuraavat.
- Pulssioksimetri auttaa terveydenhuollon ammattilaisia tarkistamaan potilailla hapen kylläisyystasot hengityselinten (OR) sydän- ja verisuonikysymysten avulla sallimalla oikea -aikaista toimenpiteitä.
- Anturin tarkkuus lukemissa on olennainen hypoksemian tunnistamiselle, joka voi välttää sydämen vajaatoiminnan ja COPD -olosuhteiden komplikaatioita.
- Se tarkkailee elintärkeitä merkkejä jatkuvasti tarjoamalla kuluttajille käsityksen heidän terveydestään ja hyvinvoinnistaan päivän aikana.
- Tämä anturi mahdollistaa reaaliaikaisen syke- ja veren hapen tason seurannan tekemällä siitä kalliita työkaluja yksilöille ja urheilijoille, joilla on sydän tai hengitysolosuhteet.
- Pulssioksimetri -anturin kerätyt tiedot voivat mukauttaa koulutussuunnitelmia ja antaa palautetta operaattoreille niiden suorituskyvystä.
- Koulutusala käyttää tätä moduulia osoittaakseen, kuinka nämä moduulit toimivat ja antavat tietoa bio-signaalin käsittelystä.
- Arduino-levy sopii hyvin tähän moduuliin, mikä tekee siitä kätevän työkalun harrastajille ja opiskelijoille bioajittelun ja elektroniikan opiskelemiseksi.
- Fitness -seurantalaitteet käyttävät tätä moduulia jatkuvaan syke- ja hapen kylläisyyden seurantaan tarjoamalla välitöntä tietoa potilaan hoidon parantamiseksi.
Katso tämä linkki MAX30100 Pulssioksimetritiedot .
Siten tämä on yleiskatsaus Max30100 -pulssioksimetrimoduulista, pinoutista, ominaisuuksista, teknisistä tiedoista, työstä ja sovelluksista. Tämä on monipuolinen moduuli, jolla on syke- ja pulssioksimetrian seurantakyky, joka tarjoaa tehokkaan ja kompaktin liuoksen erilaisille puettaville laitteille, kuten lääketieteellisille seurantalaitteille ja kunto -seurantalaitteille. Joten se on tunnettu pienestä virrankulutuksestaan ja tarkkuudestaan. Tässä on kysymys sinulle, mikä on Max30102 IC?
